時(shí)間：2023-03-23 15:22:30
序論：速發(fā)表網(wǎng)結(jié)合其深厚的文秘經(jīng)驗(yàn)，特別為您篩選了11篇處理技術(shù)論文范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料，歡迎隨時(shí)與我們的客服老師聯(lián)系，希望您能從中汲取靈感和知識(shí)！
近來計(jì)算機(jī)功能的提高和隨之產(chǎn)生的信息處理技術(shù)的改進(jìn)已經(jīng)為物流業(yè)創(chuàng)造了很多的機(jī)會(huì)，因此，人們希望能為將來創(chuàng)造一個(gè)新的物流系統(tǒng)。
制訂產(chǎn)品責(zé)任法乃是大勢所趨，這使物流質(zhì)量保證成為物流業(yè)中的新問題。
在本論文中，我把物流分成三個(gè)階段——過去、現(xiàn)在和將來，并把它們與計(jì)算機(jī)的發(fā)展階段相比，列舉了一些例子，諸如半導(dǎo)體的存貯能力和計(jì)算機(jī)計(jì)算速度。在區(qū)別每個(gè)階段所創(chuàng)造和運(yùn)用的各種各樣的物流技術(shù)時(shí)，文章討論了隨著新技術(shù)發(fā)展，將來在物流行業(yè)中可能產(chǎn)生的重大變革。后者的一個(gè)例子就是計(jì)算機(jī)和In－temet及其他通信技術(shù)的融合。
下面是我在’97年亞太國際物流研討會(huì)的發(fā)言。
物流和信息處理技術(shù)
主席先生、女士們。先生們：
早上好，能有機(jī)會(huì)在這里發(fā)言，我感到莫大的榮幸。
今天，我想大略地說一下信息技術(shù)發(fā)展和物流發(fā)展二者之間的聯(lián)系。
在開始話題之前，我先作個(gè)自我介紹，并解釋一下我為什么覺得當(dāng)前的物流形勢不容樂觀。
其實(shí)我在日本最大的一家合成纖維公司里任職，擔(dān)任化學(xué)工程師。
那時(shí)，日本的制造企業(yè)都處于技術(shù)發(fā)和生產(chǎn)率提高的急流之中。作為年輕的工程師，我每天都在試驗(yàn)革新了的生產(chǎn)過程或改良生產(chǎn)過程以提高生產(chǎn)率。
大約二十年前，有人邀請(qǐng)我加人一家倉儲(chǔ)公司，未經(jīng)慎重考慮，我就答應(yīng)了。
之后我的第一印象是當(dāng)今世界上竟然還有象倉儲(chǔ)這樣不發(fā)達(dá)的行業(yè)，這真讓我難以置信。最讓人奇怪和迷惑的是對(duì)安全的漠不關(guān)心，在我的工廠標(biāo)準(zhǔn)里，有很多操作都不合安全要求。
同樣讓我覺得奇怪的是經(jīng)營方法陳舊和缺少創(chuàng)新。
在我看來，除了叉車以外，一切就是處于封建時(shí)代。
交通部制訂了眾多的規(guī)章，卻缺乏有力的革新和家長式的引導(dǎo)，這破壞了物流業(yè)的發(fā)展。
我受到了震動(dòng)，覺得自己無能為力，因此我決定辭掉工作，再回到學(xué)校學(xué)習(xí)。
我去了一家美國商學(xué)院校學(xué)習(xí)有關(guān)商業(yè)的知識(shí)，在那里，我學(xué)到了企業(yè)經(jīng)營最重要的兩個(gè)要素。
當(dāng)我從商學(xué)院畢業(yè)并獲得工商管理碩士學(xué)位的時(shí)候，我的金融教授問道：“威雄，你在校期間學(xué)到了些什么？”
我回答說：“我只學(xué)到了兩樣?xùn)|西，它們對(duì)企業(yè)經(jīng)營至關(guān)重要，這就是‘競爭優(yōu)勢’和‘現(xiàn)金流’。”然后他告訴我：“威雄，學(xué)校想教給學(xué)生的，你已經(jīng)都學(xué)會(huì)了”。帶著這兩樣?xùn)|西，我回到了日本，并開始了新的工作——一家倉儲(chǔ)公司的總裁。那時(shí)候，我的公司是一個(gè)很小的地方性倉儲(chǔ)公司，年銷售額為四千萬美元，員工約380名。我想弄清楚的第一件事就是我們的競爭優(yōu)勢是什么，并詢問了每一個(gè)經(jīng)理，他們都答不上來，有的甚至說我們沒有競爭優(yōu)勢。
這種形勢非常嚴(yán)峻。從所學(xué)的知識(shí)里，我認(rèn)識(shí)到如果一個(gè)公司沒有競爭優(yōu)勢，它就將倒閉。
我想我必須從頭做起，創(chuàng)造出競爭優(yōu)勢。
如前所述，我是一名工程師，用過很多計(jì)算機(jī)，所以我認(rèn)為把計(jì)算機(jī)技術(shù)引入到倉庫作業(yè)中是一個(gè)不錯(cuò)的主意。許多持反對(duì)意見的員工抱怨說顧客并不要求倉庫提供實(shí)時(shí)庫存信息。另外有的人問我，使用這個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能將我們的銷售量提高多少呢？我無法回答這樣的問題。
我讓他們把這當(dāng)作是新總裁的愛好，并允許我建立這個(gè)系統(tǒng)。
非常有趣的是，為了準(zhǔn)備這篇稿子，我查了查計(jì)算機(jī)的能力方面的資料，發(fā)現(xiàn)我念大學(xué)時(shí)最強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)如IBM386，其效率只及今日PC機(jī)的百萬分之一，或者更低。
當(dāng)我試著使用計(jì)算機(jī)時(shí)，把它當(dāng)作是一個(gè)能快速進(jìn)行大數(shù)據(jù)量運(yùn)算的計(jì)算器，在此之前，我們使用算盤或計(jì)算器。
為了達(dá)到第一個(gè)目標(biāo)——庫存控制系統(tǒng)，我在資金、人力和時(shí)間上進(jìn)行了大量投資。非常幸運(yùn)的是，這種實(shí)時(shí)庫存報(bào)告服務(wù)贏得了顧客的滿意并大受歡迎。
盡管這個(gè)模型非常簡單，且只能提供有限信息，但它作為銷售工具，為我們贏得了很多新的顧客。
現(xiàn)在，我們開始把計(jì)算機(jī)看作信息處理機(jī)器，而不是一個(gè)大型計(jì)算器。”在這18年間，我們不斷改進(jìn)系統(tǒng)，現(xiàn)在使用的是該系統(tǒng)的第4版，并剛成立了一個(gè)專門小組對(duì)我們的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作全面更新。同顧客一起完成了在線系統(tǒng)后，我們注意到一件有趣的事情是，由于線路總是開放著，任何時(shí)候我們都能傳送各種各樣的信息而不費(fèi)分文。從這一時(shí)刻起，我們啟動(dòng)了室內(nèi)電子郵件系統(tǒng)。
之后，有人提出我們可以用這個(gè)系統(tǒng)為那些想得到貨物信息系統(tǒng)的卡車司機(jī)服務(wù)，非常幸運(yùn)，該系統(tǒng)在卡車司機(jī)中同樣大受歡迎。
正如前述，我是一名工程師，所以總是想著改善工作條件。我注意到，當(dāng)業(yè)務(wù)繁忙時(shí)，倉庫工作人員必須工作到半夜，為第二天的裝運(yùn)作準(zhǔn)備。在我們一家倉庫里，工人必須工作到凌晨，這種情況持續(xù)了很長時(shí)間。
我覺得應(yīng)該在這方面做些事情。
我了解到自動(dòng)叉車已經(jīng)問世，所以要求制造商制造一臺(tái)用于公共倉儲(chǔ)。我問過日本所有的叉車制造商，他們都說把自動(dòng)叉車用于公共倉儲(chǔ)是不可能的。其理由是自動(dòng)叉車只能用于單一貨物倉庫，而不能用于多貨物系統(tǒng)。
這是一個(gè)很奇怪的理由，因?yàn)槿绻四馨岩环N貨物同其他貨物區(qū)分開來，那么在人的大腦里應(yīng)該有某種位置鑒別系統(tǒng)，它應(yīng)該是某種數(shù)學(xué)系統(tǒng)。我不想自己去解復(fù)雜的數(shù)學(xué)方程式，但計(jì)算機(jī)卻可以。所以我告訴一個(gè)制造商，我會(huì)支付全部開發(fā)費(fèi)用，并許諾說即使開發(fā)失敗了，也絕不會(huì)責(zé)怪他們。我信心十足能制造出這種叉車。
我們花了一年時(shí)間和一百萬美元來開發(fā)該系統(tǒng)，而它運(yùn)行得非常成功。
該系統(tǒng)比堆垛機(jī)、起重機(jī)和貨架系統(tǒng)便宜得多。許多年前，美國教授參觀了我的倉庫，要求我展示該系統(tǒng)。那時(shí)，美國政府覺得他們?cè)诩夹g(shù)上可能落后于日本，并組成了一個(gè)新的調(diào)查小組。該小組的主要目的是調(diào)查高科技領(lǐng)域，他們參觀了一些大公司，如三菱重工或富士通，但同樣對(duì)我的機(jī)器人叉車系統(tǒng)感興趣。
那時(shí)，我堅(jiān)持認(rèn)為還有眾多的領(lǐng)域需要用低級(jí)技術(shù)來改善人類工作條件。
后來，他們提交了一份題為《日本技術(shù)調(diào)查》的報(bào)告，并評(píng)論說鈴木先生強(qiáng)調(diào)存在著眾多技術(shù)上的要求以改善人類工作條件。我引以為自豪。
我因發(fā)明了另一種貨物定位系統(tǒng)方法而獲得了一項(xiàng)專利。對(duì)區(qū)分位置而言，我覺得這真是一個(gè)相當(dāng)不錯(cuò)的方法。
當(dāng)我想到這個(gè)主意時(shí)，整夜都不能人睡，因?yàn)樗侨绱梭@人，除了我以外沒人能提出來。
它是這樣的，當(dāng)你要找屋里的某個(gè)人時(shí)，你絕不會(huì)考慮用一個(gè)座標(biāo)X、Y、Z來找出他的位置，而會(huì)喊他的名字：“你在哪里，鈴木先生？”然后鈴木先生會(huì)回答：“我在這里?！苯酉聛淼膯栴}就是為什么我們不能讓貨物回答“我在這里”。所以我試圖讓貨物在被叫到時(shí)能作出回答，非常有趣的是，貨物的確能做到。我把感應(yīng)器放在托盤上，把信號(hào)發(fā)射器放在叉車上，當(dāng)發(fā)射器發(fā)出信號(hào)時(shí)，感應(yīng)器就能答復(fù)。盡管我認(rèn)為這是一個(gè)非常好的主意，但要把這套系統(tǒng)投人商用卻有一些困難。
為能探測到信號(hào)，感應(yīng)器必須大聲回答，叫喊幾次過后，聲音就嘶啞了，或者沒音了。電池不可能持續(xù)很長時(shí)間，當(dāng)它停止回答時(shí)，從理論上來說就無法再找到它。所以這種方法尚未應(yīng)用于商業(yè)之中。條碼技術(shù)和各種各樣識(shí)別的技術(shù)亦會(huì)有大的進(jìn)步。
在我看來，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用進(jìn)人了另一個(gè)新的階段。
直到幾年之前，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要結(jié)構(gòu)都還是中央控制式系統(tǒng)，現(xiàn)在，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主流變成了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并且客戶機(jī)服務(wù)器類的系統(tǒng)將變得越來越流行，同時(shí)，衛(wèi)星數(shù)據(jù)通信的運(yùn)用將會(huì)顯著增加。在不久的將來，我們能在任何遠(yuǎn)離自己辦公室的地方做生意，例如：在旅游勝地的賓館或者甚至在飛機(jī)上。
1固相微萃取
固相微萃取(Solid-phasemicroextraction,SPME)是一項(xiàng)新型的無溶劑化樣品前處理技術(shù)。固相微萃取以特定的固體（一般為纖維狀萃取材料）作為固相提取器將其浸入樣品溶液或頂空提取，然后直接進(jìn)行GC、HPLC等分析。SPME由Pawliszyn在1989年首次報(bào)道，近10年來固相微萃取技術(shù)已成功應(yīng)用于氣體，液體及固體樣品的前處理。
1.1固相微萃取技術(shù)及原理
固相微萃取法是以固相萃取為基礎(chǔ)發(fā)展起來的方法，固相微萃取利用了固相萃取吸附的幾何效應(yīng)，其裝置結(jié)構(gòu)的超微化決定了它能避開經(jīng)典固相萃取的許多弱點(diǎn)。固相微萃取技術(shù)多在一根纖細(xì)的熔融石英纖維表面涂布一層聚合物并將其作為萃取介質(zhì)(萃取頭)，再將萃取頭直接浸入樣品溶液(直接浸沒－固相微萃取方法，簡稱DI－SPME)或采用頂空－固相微萃取方法(HS－SPME)采樣。由于聚合物涂層的種類很多，因而可對(duì)樣品組分進(jìn)行選擇性富集和采集。固相微萃取的原理是一個(gè)基于待測物質(zhì)在樣品及萃取涂層中分配平衡的萃取過程。
固相微萃取利用表面未涂漬或涂漬吸附劑的熔融石英纖維或其它纖維材料作為固定相，當(dāng)涂漬纖維暴露于樣品時(shí)，根據(jù)“相似相溶”原理，水中或溶液中的有機(jī)物以及揮發(fā)性物質(zhì)，從試樣基質(zhì)中擴(kuò)散吸附在萃取纖維上逐漸濃縮富集。萃取時(shí)，被測物的分布受其在樣品基質(zhì)和萃取介質(zhì)中的分配平衡所控制，被萃取量(n)與其他因素的關(guān)系可以用下式描述：
n=kVfC0Vs/（kVf+Vs）
式中：k為被測物在基質(zhì)和涂層間的分配系數(shù)，Vf和Vs分別為涂層和樣品的體積，C0為被測物在樣品中的濃度。如果樣品體積很大時(shí)(Vs>>kVf)上式可以簡化成：
n=kVfC0
萃取的被測物量與樣品的體積無關(guān)，而與其濃度呈線性關(guān)系，因而從分析結(jié)果中得到的萃取纖維表面的吸附量，就能算出被萃取物在樣品中的含量，可方便地進(jìn)行定量分析。
1.2固相微萃取操作條件的選擇
萃取頭的構(gòu)成應(yīng)由萃取組分的分配系數(shù)、極性、沸點(diǎn)等參數(shù)來確定，在同一個(gè)樣品中，因萃取頭的不同可使其中一個(gè)組分得到最佳萃取而使其他組分受到抑制。平衡時(shí)間往往由眾多因素所決定，如分配系數(shù)、物質(zhì)擴(kuò)散速度、樣品基質(zhì)等。此外，溫度、離子濃度、樣品的攪拌效率和pH值等因素都可影響萃取效率。
1.3影響固相微萃取萃取率的因素
1.3.1萃取頭的種類及膜厚
固相微萃取的核心部分－萃取頭材料特性或涂層的種類和厚度對(duì)靈敏度的影響最為關(guān)鍵，因此，對(duì)其選擇要十分慎重。
目前，世界上已有七種商品萃取頭問世，固定相可分為非鍵合型、鍵合型、部分交聯(lián)型以及交聯(lián)型四種。非鍵合型固定相對(duì)于某些水溶性有機(jī)溶劑是穩(wěn)定的，但是當(dāng)使用非極性有機(jī)溶劑時(shí)會(huì)引起輕度溶脹現(xiàn)象。對(duì)于鍵合型固定相，除了某些非極性溶劑以外，對(duì)所有的有機(jī)溶劑均很穩(wěn)定。部分交聯(lián)型固定相在大多數(shù)水溶性有機(jī)溶劑和某些非極性有機(jī)溶劑中很穩(wěn)定。高度交聯(lián)固定相類似于部分交聯(lián)固定相，只不過在同一交聯(lián)中心產(chǎn)生了多個(gè)交聯(lián)鍵。
最常用的也是最早使用的高分子涂層材料為聚二甲基硅氧烷(PDMS)和聚甲基丙烯酸甲酯(PA)。其中，100μm的PDMS適用于分析低沸點(diǎn)、低極性物質(zhì)，7μm的PDMS適用于分析中沸點(diǎn)及高沸點(diǎn)物質(zhì)，PA適用于分析強(qiáng)極性物質(zhì)。以后，又陸續(xù)出現(xiàn)了聚酰亞胺、聚乙二醇等涂層材料。混合固定相應(yīng)用也較廣泛，如聚乙二醇——膜板樹脂，聚乙二醇——二乙烯基苯，聚二甲基硅氧烷——模板樹脂以及環(huán)糊精等。為了開發(fā)聚合物的導(dǎo)電性質(zhì)，一些科學(xué)家還嘗試用聚砒咯涂層來萃取極性甚至離子型待測物。此外，還開發(fā)了纖維雙液相涂層，它可以克服單一液相涂層萃取有機(jī)化合物范圍狹窄的缺點(diǎn)，萃取范圍更廣，是目前研究和發(fā)展的趨勢和方向。萃取頭涂層越厚，對(duì)待測物吸附量越大，可降低最低檢出限。但涂層越厚，所需平衡萃取時(shí)間越長，使分析速度減慢。因此，應(yīng)綜合考慮各種情況。
1.3.2萃取時(shí)間
萃取時(shí)間即萃取達(dá)到平衡所需的時(shí)間由待分析物的分配系數(shù)、物質(zhì)的擴(kuò)散速率、樣品基質(zhì)、樣品體積、萃取頭膜厚等因素決定。一般萃取過程均在剛開始時(shí)吸附量迅速增加，出現(xiàn)一轉(zhuǎn)折點(diǎn)后上升就很緩慢。因此，可根據(jù)實(shí)際操作目的對(duì)靈敏度的需求不同，適當(dāng)縮短萃取時(shí)間。
1.3.3攪拌和加熱
在萃取過程中對(duì)樣品進(jìn)行攪拌和加熱有助于樣品均一化，縮短平衡時(shí)間。對(duì)頂空固相微萃取(HS－SPME)加熱可提高液面上易揮發(fā)有機(jī)化合物的濃度，而提高萃取效率。
1.3.4無機(jī)鹽
向樣品中加入(NH4)2SO4，Na2SO4，NaCl和K2CO3等無機(jī)鹽可降低有機(jī)化合物與基質(zhì)的親和力而提高萃取效率。
1.3.5pH緩沖溶液
萃取酸性或堿性物質(zhì)時(shí)，通過調(diào)節(jié)樣品的pH值可改善組分的親脂性，從而大大提高萃取效率。
1.4固相微萃取操作模式
根據(jù)被分析樣品的物理性質(zhì)和狀態(tài)，進(jìn)行固相微萃取時(shí)可以采取不同的操作方式，常見的操作方式有如下三種。
1.4.1固相微萃取直接法
將固相微萃取的纖維頭直接浸入水相或暴露于氣體中進(jìn)行萃取的方法稱為SPME直接法，對(duì)于氣體樣品或較干凈的水樣，能在1min內(nèi)迅速達(dá)到萃取平衡，因而常使用直接固相微萃取模式。
1.4.2頂空固相微萃取法
把萃取頭置于待分析物樣品的上部空間進(jìn)行萃取的方法叫做固相微萃取頂空法。這種方法只適于被分析物容易逸出樣品進(jìn)入上部空間的揮發(fā)性分析物，對(duì)黏度大的廢水、體液、泥漿或固體樣品，則只能采用上空取樣的頂空固相微萃取模式，萃取從基質(zhì)中釋放到樣品上空的化合物。
1.4.3衍生化固相微萃取法
通過衍生化作用來降低極性化合物的極性后進(jìn)行固相微萃取的方法叫做衍生化固相微萃取法，極性化合物通過在其水溶液基質(zhì)中加入衍生劑或?qū)⒗w維涂層浸入適當(dāng)?shù)难苌噭┍谎苌筮M(jìn)行萃取，衍生化后極性分析物極性降低，萃取后更適于色譜分析。
1.5固相微萃取與其它分析方法相結(jié)合
固相微萃取萃取待測物可與氣相色譜(GC)、液相色譜(LC)等分析分離技術(shù)聯(lián)用進(jìn)行分離。使用的檢測器可以是質(zhì)譜(MS)、氫火焰離子化檢測器(FID)、火焰光度檢測器(EPD)、電子捕獲檢測器(ECD)、原子發(fā)射光譜檢測器(AED)、紫外光譜(UV)、紅外光譜(IR)以及離子淌度譜儀等。
1.6固相微萃取的應(yīng)用
1.6.1固相微萃取在有機(jī)金屬形態(tài)分析中的應(yīng)用
樣品預(yù)處理對(duì)于得到準(zhǔn)確而又重現(xiàn)性好的分析結(jié)果非常重要。在進(jìn)行形態(tài)分析時(shí)，為保證樣品中各種形態(tài)在樣品預(yù)處理過程中不發(fā)生變化，一般需要采用較為溫和的消化或浸提的方法將待測有機(jī)金屬化合物釋放到液相中，常用的有酸／堿(常用HC1)浸提、微波或超聲波輔助消化、CO2超臨界流體萃取等技術(shù)，浸提法簡便但結(jié)果的準(zhǔn)確性難以考證，后幾種方法需要借助于其它儀器，操作不便，費(fèi)用較高。固相微萃取用于樣品中金屬及有機(jī)金屬形態(tài)分析是最近幾年才開始，其應(yīng)用具有很大的潛力。將SPME用于有機(jī)金屬的分析最早是由CaiY等人于1994年在第十六屆國際毛細(xì)管色譜大會(huì)上提出的，將SPME用于魚體和水樣中汞及水體中的有機(jī)錫的萃取，降低了測定的檢測限，但精密度差，RSD在24.1～68.8之間。1995年報(bào)導(dǎo)了汞及甲基汞中加人四乙基硼化鈉衍生，而后由SPME萃取，GC－MS進(jìn)行測定的方法。從此，SPME用于各種有機(jī)金屬的萃取方法逐漸建立。
Tutschku等研究了環(huán)境樣品中有機(jī)錫和有機(jī)鉛的萃取方法，TadeuszGorecki和JanuszPawliszyn用SPME－GC測定了水中四乙基鉛及無機(jī)物。Dumemann等人將SPME用于烷基鉛、汞、錫的分離，樣品被消化和分解后加入四乙基硼化鈉衍生(pH值在4～5)以提高分析物的揮發(fā)性，10min后室溫下將SPME萃取頭放在樣品的上部空間。Mester和Pawlisyzn將SPME萃取頭直接浸入樣品溶液，對(duì)尿液中的一甲基腫和二甲基腫進(jìn)行了分析。
1.6.2在天然產(chǎn)物分析中的應(yīng)用
對(duì)于分析中草藥及中藥材中的揮發(fā)性成分來說，SPME是一種很有用的方法。在中藥分析方面，馬長華等人使用固相微萃取技術(shù)測定中藥石菖蒲中揮發(fā)性成分并鑒定出16種化合物。運(yùn)用HS－SPME－GC－MS方法可從新鮮的紫蘇中鑒定出20多種揮發(fā)性成分。劉百戰(zhàn)等使用HS－SPME－GC－MS方法分離梔子鮮花頭香成分，并鑒定了54種化學(xué)成分。Miller等測定了肉桂中的香豆素、醋酸桂皮酯、石竹烯、2－甲氧桂皮醛等成分，以此來確定肉桂類植物的植物學(xué)起源及鑒別。Winkle等人使用技術(shù)分析了人工麝香的水溶液。使用SPME技術(shù)可從冷杉葉中提取揮發(fā)性成分，以及蛇麻草中的各種揮發(fā)性成分。Schafer等人應(yīng)用HS－SPME分析了針葉松葉中的蒎烯、樟烯、月桂烯等單萜類成分。應(yīng)用HS－SPME法可萃取脫氧麻黃堿及其主要代謝產(chǎn)物苯異丙胺，方法快速、靈敏、準(zhǔn)確，可避免常用測定方法所遇到的干擾。PDMS纖維可從中藥丸中頂空萃取出17種萜類化合物。
在天然香料分析方面，劉揚(yáng)岷等用SPME－GC－MS分析白蘭花的香氣成分，分離了114個(gè)色譜峰并鑒定了其中的75個(gè)成分。An等人使用HS－SPME－GC－MS方法從新鮮的熏衣草中分離測定了香氣成分。Jan等人從青霉菌和尼日爾黑霉菌的表面測定到了經(jīng)過生物轉(zhuǎn)化的檸檬醛、香葉醇和橙花醇。
SPME技術(shù)可以用于從食品中提取分析組分。SPME技術(shù)可檢測曲奇餅上薄荷油的含量，薄荷油中基本的成分是薄荷醇，前處理簡單而干擾較少。Garcl等人對(duì)葡萄酒中的酒香組分進(jìn)行了分析，建立了固相微萃取(SPME)和甲基硅烷化結(jié)合新的樣品預(yù)處理方法，并應(yīng)用氣相色譜——質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對(duì)葡萄酒中極性有機(jī)物進(jìn)行了分析，對(duì)其中的白藜蘆醇苷進(jìn)行了定量分析，方法簡單快速，靈敏度高。Hmenryk等人用HS－SPME技術(shù)(用PA作液相)與靜態(tài)頂空法(SHS)對(duì)比研究啤酒的香味物質(zhì)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于低濃度的香味化合物，二種方法都具有較高的可重復(fù)性，與啤酒香味的分析結(jié)果也高度相關(guān)。1996年Coleman用SPME提取mailard反應(yīng)產(chǎn)物中的香味成分，檢測靈敏度可達(dá)ng/L級(jí)水平。Clark等采用HS－SPME技術(shù)分析了烤煙、白肋煙、馬里蘭煙的頂空揮發(fā)物。衍生化法是用于分析極性較強(qiáng)的半揮發(fā)、不揮發(fā)有機(jī)物。Lin等人進(jìn)行了衍生化SPME－GC聯(lián)用萃取水樣中的脂肪酸，待測物為乙酸、丙酸、辛酸等11種脂肪酸，衍生試劑為芘基重氮甲烷。實(shí)驗(yàn)結(jié)果為衍生化SPME對(duì)含較長碳鏈的(C6～C10)脂肪酸檢測限為pg/L級(jí)，對(duì)含較短鏈的(C2～C4)的脂肪酸在ng/L級(jí)。如果在涂層上完成衍生化反應(yīng)，則檢測限還可以進(jìn)一步降低。
1.6.3在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用
隨著SPME與其他分析儀器或分析方法聯(lián)用技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，SPME正逐步在醫(yī)藥學(xué)分析領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。
（1）基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用。
隨著固相微萃取技術(shù)的廣泛應(yīng)用，必將會(huì)對(duì)生理、病理、毒理學(xué)等基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的研究和發(fā)展起著較大的推動(dòng)作用，如應(yīng)用SPME檢測人體體液中抗組胺類化合物以及細(xì)菌代謝產(chǎn)物等。RalfEiscrt等采用管內(nèi)自動(dòng)SPME－HPLC聯(lián)用與強(qiáng)極性萃取涂層和手性涂層分別對(duì)多種維生素和手性藥物進(jìn)行了分析。Lillian等對(duì)人體尿液、血液和乳汁中的單環(huán)芳香胺(monocyclearomaticamines)及芳香胺(aromaticamine)的代謝產(chǎn)物進(jìn)行了研究，認(rèn)為這些檢材可以用作生物監(jiān)測指標(biāo)。這必將在預(yù)防醫(yī)學(xué)特別是職業(yè)病防治方面發(fā)揮重要作用。
（2）在臨床醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用。
隨著SPME與其他分析儀器或分析方法聯(lián)用技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，SPME正逐步在醫(yī)藥學(xué)分析領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。
（3）在法醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用。
由于法醫(yī)毒(藥)物分析所用檢材的特殊性和復(fù)雜性，自1993年美國Supelco公司推出商品化的SPME裝置后，SPME就很快應(yīng)用到毒物分析中。ChristophGrote等就曾用SPME－GC－MS通過測定呼出氣體中乙醇含量而可以換算出血液中乙醇含量10min內(nèi)便可以完成。如果將SPME－GC便攜儀用于酒后駕車肇事現(xiàn)場檢測，必將給交通事故的處理帶來極大的方便。目前,SPME已成功的分析了血液、尿液、臟器組織等生物檢材中的毒鼠強(qiáng)、氰化物、有機(jī)磷農(nóng)藥、乙醇、麻醉劑等。Watanabe等人應(yīng)用頂空——固相微萃取——?dú)庀嗌V——質(zhì)譜聯(lián)用的方法(HS－SPME－GC－MS)分析血液中的5種麻醉劑，該方法已成功地應(yīng)用到法醫(yī)學(xué)鑒定中。
1.6.4SPME在環(huán)境分析中的應(yīng)用
在應(yīng)用研究領(lǐng)域，大量學(xué)者將SPME技術(shù)應(yīng)用于各個(gè)分析領(lǐng)域，對(duì)大量的待測物質(zhì)進(jìn)行了分析測定，得到了令人滿意的分析結(jié)果。其中又以其在環(huán)境分析中的應(yīng)用最多，主要有：
在氣態(tài)樣品的分析方面：研究者對(duì)空氣中的BTEX類化合物，甲醛，胺類物質(zhì)，石油烴化合物等進(jìn)行了分析研究。而GorloDanuta等人通過利用SPME－GC－MS方法對(duì)幾種有機(jī)污染物的分析，建立了一種評(píng)估室內(nèi)空氣質(zhì)量的方法。
在液態(tài)樣品的分析方面：主要用于分析水中的有機(jī)氯化臺(tái)物，BTEX類化合物，脂肪酸及脂肪酸鹽，15種甘油醚，氯苯類化合物，殺蟲劑，環(huán)境水樣中的有機(jī)磷農(nóng)藥和除草劑等。我國的李攻科等人利用SPME－GC－MS聯(lián)用檢測了赤潮海水中的有機(jī)物，研究了其種類和含量的變化規(guī)律。陳文銳等人用SPME技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的進(jìn)樣技術(shù)，對(duì)污染棕桐油中的低濃度二甲苯進(jìn)行了測定。此外，對(duì)水中和沉積物中的有機(jī)金屬化合物的分析也有大量報(bào)道。
在固態(tài)樣品的分析方面：土壤樣品中的氯代苯，對(duì)三嗪在沉積物中的吸附系數(shù)的測定，固體樣中的鹵代苯，鹵代酚，污泥及沉積物中脂肪酸與洗滌劑組分，紡織品及皮革品中的禁用偶氨染料的測定。
參考文獻(xiàn)
［1］ArthurC.L.,PawliszynJ.,Anal.Chem.,1990,62:2145.
［2］StephenJ.E.,DonaidS.M.,EvaH.J.,Chromatography,2000,905:233-240.
［3］HighResol,Chromatogr.,1995,18（9）:535-539.
［4］GoreckiT.,PawliszynJ.,Anal.Chem.,1995,67:3265-3274.
［5］Chem.J.,PawliszynJ.,Ana1.Chem.,1996,67:2530-2533.
［6］EisertR.,PawliszynJ.,Ana1.Chem.,1999,69:3140-3147.
［7］TutschkuS,MothesS,Wennrich,R.Fresenius,Anal.Chem,1996,354:587-591.
［8］TadeuszGorecki,JanuszPawliszyn,Anal.Chem.,1996,68:3008-3014.
［9］LotharDulnemann,HosseinHajimiragha,JuttaBegerow,Fresenius,Anal.Chem.，1999，363:466-468.
［10］MesterZ.,PawliszynJ.,J.Chromatogr.,PartA.,2000,873(1):129-135.
［11］MillerK.C.,PooleC.F.,PawlowskiT.M.,Charomatographia,1996,42:639.
1工程概況
某建筑位于太原市汾河?xùn)|側(cè)500m。該工程地下1層，地上15層，建筑面積11000m2，鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)。采用Φ800mm鋼筋混凝土灌注樁，1500mm厚條形承臺(tái)基礎(chǔ)，承臺(tái)基礎(chǔ)用400mm厚構(gòu)造筏板(筏板下設(shè)300mm厚干爐渣)相連，基礎(chǔ)頂標(biāo)高-5.13m，平面尺寸43.8m×19m。構(gòu)造筏板干爐渣底標(biāo)高-6.00m，承臺(tái)墊層底標(biāo)高-6.80m，電梯基坑處局部-8.37m，室內(nèi)外高差0.9m，自然地坪為-1.06～-1.6m。施工前期，鋼筋混凝土灌注樁和基坑支護(hù)帷幕樁已相繼施工完成。
1．1工程水文地質(zhì)條件工程場地土自上而下依次為：
①雜填土，平均層厚1.18m；
②粉土，平均層厚1.5m；
③粉細(xì)砂，平均層厚3.88m；
④I：中砂，中密，平均層厚9.02m；
⑤II：粉細(xì)砂，中密，平均層厚4.73m；
⑥粗砂礫，中密，平均層厚2.22m；
⑦粉土，平均層厚5.14m。
土質(zhì)類型為中軟場地土，場地類別Ⅲ類。地下水位在自然地坪下2.2～2.7m，為潛水類型，由東向西流入汾河。
1．2周邊環(huán)境
該工程?hào)|側(cè)相距6m為5層辦公樓，西側(cè)相距8m為6層住宅樓，南側(cè)相距4m為寬15m的道路，相距25m為5層住宅樓，道路下埋設(shè)有各種管線。
1．3基坑帷幕
基坑四周布設(shè)雙排噴水泥漿深層攪拌樁，樁徑Φ500mm，樁長12m，樁頂標(biāo)高-2.5m，樁間距350mm，排距400mm。
1．4基坑支護(hù)
東西兩側(cè)距離辦公樓、住宅樓分別為3m、5m處，各布置14根鋼筋混凝土灌注樁，樁徑Φ600mm，樁長12m，間距1.5m，頂標(biāo)高-1.8m，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C25。周圍均勻布置8Φ18受力筋，箍筋Φ8@200。南北兩側(cè)帷幕樁兼作支護(hù)樁。
2基坑支護(hù)綜合處理方案
2．1原支護(hù)樁復(fù)核該工程的巖土工程勘察報(bào)告，未提供土的力學(xué)性能指標(biāo)。原支護(hù)設(shè)計(jì)采用的技術(shù)數(shù)據(jù)及要求的技術(shù)條件也未獲得。按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)算，東西兩側(cè)的鋼筋混凝土支護(hù)樁及南北兩側(cè)的噴水泥漿深層攪拌帷幕支護(hù)樁均不能保證安全，必須采取處理措施。
2．2基坑支護(hù)處理原則
(1)盡量保留原有支護(hù)樁，使其充分發(fā)揮作用，以節(jié)約投資；
(2)確保基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)在基礎(chǔ)施工過程中安全可靠；
(3)避免因基坑周圍土體變形和降水不當(dāng)，造成鄰近建筑、道路和地下管線的不均勻沉降；
(4)便于施工操作。根據(jù)上述原則，經(jīng)過對(duì)幾種方案的分析比較和細(xì)致計(jì)算，確定了基坑支護(hù)的綜合處理方案。即采用土體卸荷、對(duì)不同的開挖深度采取不同的支頂斜撐和不同的承臺(tái)胎模的作法；降水采用輕型井點(diǎn)和回灌的措施。
2．3綜合處理方案介紹
2．3．1鋼筋混凝土支護(hù)樁和帷幕支護(hù)樁外側(cè)挖土至-3.5m卸荷，卸荷寬度2.5m，其標(biāo)高略高于地下水位；
2．3．2400mm厚構(gòu)造筏板部位，用370mm厚磚胎模保護(hù)被動(dòng)土區(qū)不受干擾；
2．3．31500mm厚條形承臺(tái)部位，先以工程樁為支點(diǎn)，用鋼管斜撐臨時(shí)支頂鋼筋混凝土支護(hù)樁和帷幕樁，然后挖土滿砌磚胎模加強(qiáng)被動(dòng)區(qū)，再拆除斜撐；
2．3．4電梯基坑部位，以4排工程樁為支點(diǎn)，邊挖土、邊用4道鋼管斜撐支頂帷幕支護(hù)樁，澆筑配筋混凝土胎模兼支護(hù)墻，再割除斜撐；
2．3．5采用4套輕型井點(diǎn)降水，其中3套設(shè)在支護(hù)樁及承臺(tái)筏板之間，井點(diǎn)管底標(biāo)高-9m，高于帷幕樁底3m，在卸土區(qū)挖土后安設(shè)，主體結(jié)構(gòu)完成4層后拆除；另1套設(shè)備設(shè)在電梯基坑?xùn)|、南、西三面，挖土至-6.8m時(shí)安設(shè)，電梯基坑混凝土完成后拆除；
2．3.6在基坑?xùn)|、南、西三面布置10口回灌井，保證回灌水高度-3.8m。
3方案的實(shí)施順序及施工要點(diǎn)
3．1施工順序施工準(zhǔn)備卸荷區(qū)統(tǒng)一挖土至-3.5m支護(hù)樁內(nèi)側(cè)邊3套輕型井點(diǎn)管埋設(shè)，打回灌井、觀測井，組裝降水回灌系統(tǒng)降水回灌基坑內(nèi)土方開挖，支護(hù)樁內(nèi)側(cè)寬2.5m的范圍挖至-5.1m時(shí)暫保持不動(dòng)，其余部位挖至-6m條形承臺(tái)部位挖至-6.8m，支頂斜撐，挖除支護(hù)樁內(nèi)側(cè)保留土；砌筑磚胎模砌體兼支護(hù)墻，拆除斜撐電梯基坑外側(cè)1套輕型井點(diǎn)管埋設(shè)，機(jī)組組裝降水電梯基坑部位挖土，斜撐處斜面分層挖土，分別支頂-5.0m、-6.6m、-7.5m、-8.2m斜撐，支模澆筑鋼筋混凝土胎模兼支護(hù)墻，割除斜撐，封斜撐管口電梯基坑部位基礎(chǔ)承臺(tái)施工拆除電梯基坑外側(cè)1套輕型井點(diǎn)其余承臺(tái)筏板施工。
3．2施工要點(diǎn)
(1)型鋼和鋼板用Q235，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30，砌體均用M10水泥砂漿砌MU10磚。
(2)為使東西兩側(cè)樁間土在施工過程中保持穩(wěn)定，邊開挖、邊在支護(hù)樁間掛鉛絲網(wǎng)抹灰。
(3)鋼斜撐下端支頂在工程樁上，斜撐與工程樁相接觸處焊弧形鋼墊板，鋼墊板與工程樁間孔隙用水泥砂漿或水泥漿灌實(shí)；鋼斜梯上端槽鋼組合腰梁與支護(hù)樁間孔隙，用細(xì)石混凝土或水泥砂漿灌實(shí)。
(4)同一根工程樁上支頂兩根斜撐的，在該工程樁與其鄰近后側(cè)樁間水平支頂木撐，以確保工程樁的安全。
(5)支頂斜撐的設(shè)置，必須遵循先撐后挖的原則。斜撐的拆除，必須在砌體砌筑后2d且混凝土強(qiáng)度至少達(dá)到C10以上時(shí)進(jìn)行。
4施工監(jiān)測結(jié)果
4．1周邊環(huán)境東、西兩側(cè)建筑及南側(cè)道路穩(wěn)定，無開裂現(xiàn)象發(fā)生，建筑物的最大沉降值10mm，最大傾斜值0.07％，屬正常允許范圍。
1．2軟土地基存在的危害由于上述特點(diǎn)的存在，軟土地基自身存在的危害也往往受到水利工程的重視。通常來說在水利工程的施工過程中如果軟土地基沒有得到有效處理，則會(huì)嚴(yán)重的影響水利工程正常功能的發(fā)揮和使用，與此同時(shí)往往還會(huì)縮短水利工程的使用壽命。除此之外，在水利工程施工過程中由于一些工程施工單位沒有能夠嚴(yán)格的執(zhí)行工程施工質(zhì)量和檢測標(biāo)準(zhǔn)，從而導(dǎo)致了在對(duì)軟土地基進(jìn)行簡單的處理之后就立刻進(jìn)入到下一工序的施工中，這一現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致在水利工程施工過程和建設(shè)初期軟土地基的各項(xiàng)指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求，但是當(dāng)水利工程施工完成并且在后期正式投入使用的過程中就會(huì)發(fā)現(xiàn)由于軟土地基本身的原因?qū)е铝说鼗Х€(wěn)和建筑物發(fā)生沉降或者是不均勻裂縫等問題，這些問題的存在將會(huì)直接影響到水利工程的整體質(zhì)量和正常使用。
2水利施工中軟地基處理技術(shù)的應(yīng)用
水利施工中軟地基處理技術(shù)的應(yīng)用是一項(xiàng)系統(tǒng)性的工作，其主要內(nèi)容包括了砂礫土墊層軟土地基處理技術(shù)、置換填土軟土地基處理方法、拋石擠淤進(jìn)行軟土地基處理方法、加固土樁軟土地基處理方法、高壓旋噴樁軟土地基處理方法等處理方法，以下從幾個(gè)方面出發(fā)，對(duì)水利施工中軟地基處理技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了分析。
2．1砂礫土墊層軟土地基處理技術(shù)砂礫土墊層軟土地基處理技術(shù)是目前我國許多水龍工程施工時(shí)常用的軟土地基處理方法。例如在水利工程施工遇到軟土區(qū)域時(shí)施工單位通過使用砂礫土墊層來進(jìn)行軟土地基的處理時(shí)可以在軟土層的上部進(jìn)行排水砂層的鋪設(shè)，這一鋪設(shè)的有效進(jìn)行可以增加水利工程的排水量并且能夠使軟土地基在砂礫土填入同時(shí)也就增加了其自身整體的荷載能力。除此之外，砂礫土墊層軟土地基處理技術(shù)的應(yīng)用還能夠加速其內(nèi)部的排水過程，從而能夠進(jìn)一步提升其自身的強(qiáng)度和硬度，并且還能有效提高其穩(wěn)定性能。
2．2置換填土軟土地基處理方法置換填土軟土地基處理方法的應(yīng)用主要是在水利工程遇到一些如沼澤地帶的比較難以施工的軟土地域時(shí)采用的軟土地基處理方法。通常來說在泥沼地帶以及當(dāng)軟土地基的軟土厚度小于一點(diǎn)四米并且路堤的高度較低時(shí)，置換填土軟土地基處理方法的應(yīng)用優(yōu)先度是較高的。在置換填土軟土地基處理方法的處理過程中，水龍工程施工單位應(yīng)當(dāng)首先將地基中的淤泥和亞粘土以及軟土根據(jù)情況進(jìn)行全部的挖出或是是部分的挖出，并且在挖出后采用滲水性好的材料。例如可以加入一些粉煤灰和水泥或者是石灰等材料并且進(jìn)行分層填筑。除此之外，在每一層的填筑工作完成之后水利工程施工人員應(yīng)當(dāng)進(jìn)行夯實(shí)碾壓，從而能好的確保工程質(zhì)量符合要求。
2．3拋石擠淤進(jìn)行軟土地基處理方法拋石擠淤進(jìn)行軟土地基處理方法是在水利工程施工建設(shè)中由于一些軟土區(qū)域很難使用常見的處理技術(shù)而選擇的軟土地基處理方法。通常來說在軟土地基的淤泥厚度小于四米并且軟土區(qū)域沒有硬殼與此同時(shí)呈現(xiàn)流動(dòng)狀態(tài)并且排水較為困難時(shí)則會(huì)優(yōu)先選擇拋石擠淤進(jìn)行軟土地基處理方法進(jìn)行軟土施工處理。在這一軟土地基處理方法的應(yīng)用過程中首先應(yīng)當(dāng)保證用料的高質(zhì)量，并且采用一些不容易被風(fēng)化和侵蝕的石料，與此同時(shí)對(duì)于片石的大小應(yīng)當(dāng)視淤泥的粘稠程度來決定，從而能夠在此基礎(chǔ)上優(yōu)先保證片石的直徑不大于三十五公分，并且淤泥含量不超過百分之二十五。
2．4加固土樁軟土地基處理方法加固土樁軟土地基處理方法通常是在一些軟土地基施工的改良施工中得到有效應(yīng)用。一般而言加固土樁軟土地基處理方法的應(yīng)用需要使用專門的施工機(jī)械設(shè)備來將軟土地質(zhì)局部范圍內(nèi)的軟土加入加固材料進(jìn)行改良，在這之后形成樁體并且使得樁體和樁之間軟土形成復(fù)合地基。除此之外，加固土樁軟土地基處理方法的應(yīng)用還需要使用水泥、生石灰、粉煤灰等作為其樁身的填充加固材料，因此較為適用于含沙量較大的軟土層中，。就樁身的用料比例來說，其水泥用量和軟土的天然重量之間的比例不應(yīng)當(dāng)過大，一般控制在百分之八到百分之十六之間是較為理想的情況，因此最好使用普通水泥或是礦渣等來進(jìn)行加固土樁軟土地基處理。
2．5高壓旋噴樁軟土地基處理方法高壓旋噴樁軟土地基處理方法通常分為單管和雙管的處理方法，這一軟土地基的處理方法主要是利用旋噴鉆機(jī)，將旋噴注漿裝置放入預(yù)定的軟土層深處，并通過旋轉(zhuǎn)鉆桿的轉(zhuǎn)動(dòng)和徐徐上升，把事先配置好的漿液，從噴嘴噴出，并且能夠形成具有一定強(qiáng)度和硬度的人工地基，在這一過程中需要注意的是在使用高壓旋噴技術(shù)時(shí)，最大有效深度不超過二十米。在片石高出原有的軟土地基表層高度之后，就要使用較小的片石進(jìn)行填筑，并且，使用重型碾壓設(shè)備進(jìn)行反復(fù)碾壓，使得填石密實(shí)，然后再之后，鋪上反濾層，進(jìn)行填土，進(jìn)行下一工序的施工。
船舶廚房灰水是指來自船舶廚房、餐廳、餐具洗滌間等艙室內(nèi)產(chǎn)生的含動(dòng)植物油類產(chǎn)品的污水，以及相應(yīng)艙室甲板漏水孔排出的污水。以往由于國內(nèi)外環(huán)保法規(guī)對(duì)于船舶廚房灰水沒有提出處理要求，一般直接進(jìn)行排放，隨著全球海洋環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，這個(gè)問題越來越引起人們的關(guān)注，本文將對(duì)于大型船舶廚房灰水的處理進(jìn)行探討。
一、船舶廚房灰水的成分與特點(diǎn)
船舶廚房灰水的成分復(fù)雜，有機(jī)物含量高，主要有動(dòng)植物油脂、食物纖維、淀粉、脂肪、各類佐料、洗滌劑和蛋白質(zhì)和動(dòng)植物的懸浮殘?jiān)取N房灰水中的污染物主要以膠體形式存在，具有ss、BOD、COD值高、油脂和鹽分含量高，水質(zhì)水量變化較大等特點(diǎn)，其排放時(shí)間有一定的規(guī)律性，排放瞬間流量大，中餐和晚餐時(shí)間一般是排放的高峰時(shí)段。
洗滌劑的使用使得水中存在大量乳化油，一般油水處理設(shè)備難以分離；此外，動(dòng)植物油脂在收集和處理過程中容易造成管路和設(shè)備的堵塞，也增加了廚房灰水的處理困難。
二、船舶廚房灰水的危害
船舶廚房灰水成分復(fù)雜，有機(jī)物含量高，水中的細(xì)菌病毒很多，如不經(jīng)處理而排放到港口，會(huì)嚴(yán)重影響港口環(huán)境。船舶廚房灰水的危害可歸納為如下幾點(diǎn)：
1．影響管路的排水能力。廚房灰水中的油脂容易在管道內(nèi)壁形成油脂層，使管道過水能力減小，甚至堵死。油脂堵塞的管道疏通非常困難[1]。
2．如果采用膜生物反應(yīng)器對(duì)廚房灰水進(jìn)行處理，油份會(huì)造成膜的污染。
3．船舶廚房灰水排放入水后會(huì)在水面形成油膜，影響空氣和水體的氧交換，降低復(fù)氧速率。分散于水中的油粒會(huì)消耗水中的溶解氧，使水質(zhì)惡化。
4．廚房灰水中含有豐富的N、P等元素，可造成水體富營養(yǎng)化，引起魚類和水生生物的死亡。
5．油類和它的分解產(chǎn)物中含有的許多有毒和致癌物質(zhì)。這些物質(zhì)在水體中被水生生物攝取，造成水生生物畸變，如果通過食物鏈的富積效應(yīng)進(jìn)入人體，會(huì)危害人體健康。
三．船舶廚房灰水的排放要求
廚房灰水中含有大量油脂，COD值可高達(dá)幾千mg/L，廚房灰水中的BOD5，COD，SS均遠(yuǎn)高出MARPOL73/78附則Ⅳ中的規(guī)定值。因此在港口等限排水域，廚房灰水必須進(jìn)行處理達(dá)到相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)后，才能排放入海。由于沒有船舶廚房灰水的國際排放標(biāo)準(zhǔn)，一般采用MARPOL73/78附則Ⅳ及GB3552－83中對(duì)于船舶生活污水的排放標(biāo)準(zhǔn)。
從長遠(yuǎn)來看，港區(qū)及其他特殊水域（取水口上游、娛樂及游艇俱樂部水域等）對(duì)于船舶污水將會(huì)采取委托接受及零排放政策，其他次要功能水域則采取達(dá)標(biāo)排放政策，但對(duì)于排放標(biāo)準(zhǔn)及排放率的要求會(huì)更為嚴(yán)格。為了滿足不久后更為嚴(yán)厲的環(huán)保要求，對(duì)于新建造船舶，廚房灰水處理后最好能滿足MEPC.2(VI)修改議案或我國《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978—1996的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，如下表所示。
四．船舶廚房灰水的處理方法與工藝流程
目前，對(duì)于廚房餐飲廢水的處理方法重點(diǎn)集中在兩個(gè)方面：預(yù)處理和后續(xù)的深度處理，預(yù)處理方法主要有①油水分離器②粗?；á垭娦跄á芑瘜W(xué)破乳法，深度處理方法主要有①混凝法②SBR法③生物接觸氧化法④膜一生物反應(yīng)器法。
考慮到船舶設(shè)計(jì)的實(shí)際需要，建議在船舶廚房灰水預(yù)處理中選用粗粒化法，粗粒化法是根據(jù)粗?；癁V料具有親油疏水的性質(zhì)，當(dāng)含油廢水通過時(shí)，微小油珠便附聚在其表面形成大顆粒油珠浮升到水面。水質(zhì)相差很大的廚房灰水，經(jīng)粗?；吞幚砗驝OD濃度均十分接近，此外，粗?；ㄊ褂镁S護(hù)方便、能有效降低餐飲廢水的含油量，并能大幅度降低COD的濃度，有利于后續(xù)的生化處理。
考慮船上空間緊張且對(duì)于出水水質(zhì)的要求較高的特點(diǎn)，建議在后續(xù)的深度處理中選擇膜生物反應(yīng)器(MBR)方法進(jìn)行處理，膜一生物反應(yīng)器集微生物的降解作用和膜的高效分離作用于一體，能夠有效地降低廢水中的污染物濃度，具有出水水質(zhì)好，可直接回用；設(shè)備緊湊、占地面積?。还に噮?shù)容易控制；容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理；耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)、適應(yīng)性廣；污泥濃度高，剩余污泥量少；以及對(duì)于懸浮固體，特別是病毒細(xì)菌去除效果顯著等優(yōu)點(diǎn)[3]。
由于膜生物反應(yīng)器處理法中膜容易受到污染，廚房灰水在進(jìn)入膜生物反應(yīng)器之前應(yīng)先進(jìn)行預(yù)處理，以去除粒徑較大的油粒和懸浮物，減輕后繼處理的有機(jī)負(fù)荷，延長膜的使用壽命。經(jīng)預(yù)處理后的廚房灰水最好能達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978—1996的三級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。船舶廚房灰水的處理的工藝流程如下：
五．結(jié)束語
我國對(duì)于海洋船舶廚房灰水的處理起步較晚，以往大多采用直接排放的辦法。本文從船舶廚房灰水的成分與特點(diǎn)、船舶廚房灰水的危害、船舶廚房灰水的排放要求、船舶廚房灰水的處理方法、船舶廚房灰水處理的工藝流程五個(gè)方面進(jìn)行了初步論述，希望海洋船舶廚房灰水的處理問題能夠受到更多的關(guān)注，我國的海洋環(huán)境能得到更好的保護(hù)。
參考文獻(xiàn)
[1]賈隨堂，湯力同．餐飲業(yè)含油污水處理技術(shù)與設(shè)備．環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備．2002，3（11）．
[2]王松慧．餐飲業(yè)廢水的處理．工程建設(shè)與設(shè)計(jì)．2004，11．
1．引言
近20多年來，醫(yī)學(xué)影像已成為醫(yī)學(xué)技術(shù)中發(fā)展最快的領(lǐng)域之一，其結(jié)果使臨床醫(yī)生對(duì)人體內(nèi)部病變部位的觀察更直接、更清晰，確診率也更高。20世紀(jì)70年代初，X-CT的發(fā)明曾引發(fā)了醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域的一場革命，與此同時(shí)，核磁共振成像象(MRI:MagneticResonanceImaging)、超聲成像、數(shù)字射線照相術(shù)、發(fā)射型計(jì)算機(jī)成像和核素成像等也逐步發(fā)展。計(jì)算機(jī)和醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)作為這些成像技術(shù)的發(fā)展基礎(chǔ)，帶動(dòng)著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)診斷正產(chǎn)生著深刻的變革。各種新的醫(yī)學(xué)成像方法的臨床應(yīng)用，使醫(yī)學(xué)診斷和治療技術(shù)取得了很大的進(jìn)展，同時(shí)將各種成像技術(shù)得到的信息進(jìn)行互補(bǔ)，也為臨床診斷及生物醫(yī)學(xué)研究提供了有力的科學(xué)依據(jù)。
在目前的影像醫(yī)療診斷中,主要是通過觀察一組二維切片圖象去發(fā)現(xiàn)病變體,往往需要借助醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)來判定。至于準(zhǔn)確的確定病變體的空間位置、大小、幾何形狀及與周圍生物組織的空間關(guān)系,僅通過觀察二維切片圖象是很難實(shí)現(xiàn)的。因此,利用計(jì)算機(jī)圖象處理技術(shù)對(duì)二維切片圖象進(jìn)行分析和處理,實(shí)現(xiàn)對(duì)人體器官、軟組織和病變體的分割提取、三維重建和三維顯示,可以輔助醫(yī)生對(duì)病變體及其它感興趣的區(qū)域進(jìn)行定性甚至定量的分析,可以大大提高醫(yī)療診斷的準(zhǔn)確性和可靠性。此外,它在醫(yī)療教學(xué)、手術(shù)規(guī)劃、手術(shù)仿真及各種醫(yī)學(xué)研究中也能起重要的輔助作用。
本文對(duì)醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)中的圖像分割、紋理分析、圖像配準(zhǔn)和圖像融合技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展進(jìn)行了綜述。
2．醫(yī)學(xué)圖像三維可視化技術(shù)
2.1三維可視化概述
醫(yī)學(xué)圖像的三維可視化的方法很多，但基本步驟大體相同，如圖.。從#$/&’(或超聲等成像系統(tǒng)獲得二維斷層圖像，然后需要將圖像格式（如0(#1&）轉(zhuǎn)化成計(jì)算機(jī)方便處理的格式。通過二維濾波，減少圖像的噪聲影響，提高信噪比和消除圖像的尾跡。采取圖像插值方法，對(duì)醫(yī)學(xué)關(guān)鍵部位進(jìn)行各向同性處理，獲得體數(shù)據(jù)。經(jīng)過三維濾波后，不同組織器官需要進(jìn)行分割和歸類，對(duì)同一部位的不同圖像進(jìn)行配準(zhǔn)和融合，以利于進(jìn)一步對(duì)某感興趣部位的操作。根據(jù)不同的三維可視化要求和系統(tǒng)平臺(tái)的能力，選擇不同的方法進(jìn)行三維體繪制，實(shí)現(xiàn)三維重構(gòu)。
2.2關(guān)鍵技術(shù)：
圖像分割是三維重構(gòu)的基礎(chǔ)，分割效果直接影像三維重構(gòu)的精確度。圖像分割是將圖像分割成有意義的子區(qū)域，由于醫(yī)學(xué)圖像的各區(qū)域沒有清楚的邊界，為了解決在醫(yī)學(xué)圖像分割中遇到不確定性的問題，引入模糊理論的模糊閥值、模糊邊界和模糊聚類等概念?？焖贉?zhǔn)確的分離出解剖結(jié)構(gòu)和定位區(qū)域位置和形狀，自動(dòng)或半自動(dòng)的圖像分割方法是非常重要的。在實(shí)際應(yīng)用中有聚類法、統(tǒng)計(jì)學(xué)模型、彈性模型、區(qū)域生長、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等適用于醫(yī)學(xué)圖像分割的具體方法。
由于可以對(duì)同一部位用不同的成像儀器多次成像，或用同一臺(tái)儀器多次成像，這樣產(chǎn)生了多模態(tài)圖像。多模態(tài)圖像提供的信息經(jīng)常相互覆蓋和具有互補(bǔ)性，為了綜合使用多種成像模式以提供更全面的信息，需要對(duì)各個(gè)模態(tài)的原始圖像進(jìn)行配準(zhǔn)和數(shù)據(jù)融合，其整個(gè)過程稱為數(shù)據(jù)整合。整合的第一步是將多個(gè)醫(yī)學(xué)圖像的信息轉(zhuǎn)換到一個(gè)公共的坐標(biāo)框架內(nèi)的研究，使多幅圖像在空間域中達(dá)到幾何位置的完全對(duì)應(yīng)，稱為三維醫(yī)學(xué)圖像的配準(zhǔn)問題。建立配準(zhǔn)關(guān)系后，將多個(gè)圖像的數(shù)據(jù)合成表示的過程，稱為融合。在醫(yī)學(xué)應(yīng)用中，不同模態(tài)的圖像還提供了不互相覆蓋的結(jié)構(gòu)互補(bǔ)信息，比如，當(dāng)CT提供的是骨信息，MRI提供的關(guān)于軟組織的信息，所以可以用邏輯運(yùn)算的方法來實(shí)現(xiàn)它們圖像的合成。
當(dāng)分割歸類或數(shù)據(jù)整合結(jié)束后，對(duì)體數(shù)據(jù)進(jìn)行體繪制。體繪制一般分為直接體繪制和間接體繪制，由于三維醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)量很大，采用直接體繪制方法，計(jì)算量過重，特別在遠(yuǎn)程應(yīng)用和交互操作中，所以一般多采用間接體繪制。在圖形工作站上可以進(jìn)行直接體繪制，近來隨著計(jì)算機(jī)硬件快速發(fā)展，新的算法，如三維紋理映射技術(shù)，考慮了計(jì)算機(jī)圖形硬件的特定功能及體繪制過程中的各種優(yōu)化方法，從而大大地提高了直接體繪制的速度。體繪制根據(jù)所用的投影算法不同加以分類，分為以對(duì)象空間為序的算法（又稱為體素投影法）和以圖像空間為序的算法!又稱為光線投射法"，一般來說，體素投影法繪制的速度比光線投射法快。由于三維醫(yī)學(xué)圖像的繪制目的在于看見內(nèi)部組織的細(xì)節(jié)，真實(shí)感并不是最重要的，所以在醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的繪制要突出特定診斷所需要的信息，而忽略無關(guān)信息。另外，高度的可交互性是三維醫(yī)學(xué)圖像繪制的另一個(gè)要求，即要求一些常見操作，如旋轉(zhuǎn)，放大，移動(dòng)，具有很好的實(shí)時(shí)性，或至少是在一個(gè)可以忍受的響應(yīng)時(shí)間內(nèi)完成。這意味著在醫(yī)學(xué)圖像繪制中，繪制時(shí)間短的可視化方法更為實(shí)用。
未來的三維可視化技術(shù)將與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相結(jié)合，不僅僅是獲得體數(shù)據(jù)的工具，更主要的是能創(chuàng)造一個(gè)虛擬環(huán)境。
3．醫(yī)學(xué)圖像分割
醫(yī)學(xué)圖像分割就是一個(gè)根據(jù)區(qū)域間的相似或不同把圖像分割成若干區(qū)域的過程。目前,主要以各種細(xì)胞、組織與器官的圖像作為處理的對(duì)象，圖像分割技術(shù)主要基于以下幾種理論方法。
3.1基于統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法
統(tǒng)計(jì)方法是近年來比較流行的醫(yī)學(xué)圖像分割方法。從統(tǒng)計(jì)學(xué)出發(fā)的圖像分割方法把圖像中各個(gè)像素點(diǎn)的灰度值看作是具有一定概率分布的隨機(jī)變量,觀察到的圖像是對(duì)實(shí)際物體做了某種變換并加入噪聲的結(jié)果,因而要正確分割圖像,從統(tǒng)計(jì)學(xué)的角度來看,就是要找出以最大的概率得到該圖像的物體組合。用吉布斯（Gibbs）分布表示的Markov隨機(jī)場(MRF)模型,能夠簡單地通過勢能形式表示圖像像素之間的相互關(guān)系,因此周剛慧等結(jié)合人腦MR圖像的空間關(guān)系定義Markov隨機(jī)場的能量形式,然后通過最大后驗(yàn)概率(MAP)方法估計(jì)Markov隨機(jī)場的參數(shù),并通過迭代方法求解。層次MRF采用基于直方圖的DAEM算法估計(jì)標(biāo)準(zhǔn)有限正交混合(SFNM)參數(shù)的全局最優(yōu)值,并基于MRF先驗(yàn)參數(shù)的實(shí)際意義,采用一種近似的方法來簡化這些參數(shù)的估計(jì)。林亞忠等采用的混合金字塔Gibbs隨機(jī)場模型,有效地解決了傳統(tǒng)最大后驗(yàn)估計(jì)計(jì)算量龐大和Gibbs隨機(jī)場模型參數(shù)無監(jiān)督及估計(jì)難等問題,使分割結(jié)果更為可靠。
3.2基于模糊集理論的方法
醫(yī)學(xué)圖像一般較為復(fù)雜，有許多不確定性和不精確性，也即模糊性。所以有人將模糊理論引入到圖像處理與分析中，其中包括用模糊理論來解決分割問題?；谀：碚摰膱D形分割方法包括模糊閾值分割方法、模糊聚類分割方法等。模糊閾值分割技術(shù)利用不同的S型隸屬函數(shù)來定義模糊目標(biāo)，通過優(yōu)化過程最后選擇一個(gè)具有最小不確定性的S函數(shù)，用該函數(shù)表示目標(biāo)像素之間的關(guān)系。這種方法的難點(diǎn)在于隸屬函數(shù)的選擇。模糊C均值聚類分割方法通過優(yōu)化表示圖像像素點(diǎn)與C各類中心之間的相似性的目標(biāo)函數(shù)來獲得局部極大值，從而得到最優(yōu)聚類。Venkateswarlu等[改進(jìn)計(jì)算過程，提出了一種快速的聚類算法。
3.2.1基于模糊理論的方法
模糊分割技術(shù)是在模糊集合理論基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,它可以很好地處理MR圖像內(nèi)在的模糊性和不確定性,而且對(duì)噪聲不敏感。模糊分割技術(shù)主要有模糊閾值、模糊聚類、模糊邊緣檢測等。在各種模糊分割技術(shù)中,近年來模糊聚類技術(shù),特別是模糊C-均值(FCM)聚類技術(shù)的應(yīng)用最為廣泛。FCM是一種非監(jiān)督模糊聚類后的標(biāo)定過程,非常適合存在不確定性和模糊性特點(diǎn)的MR圖像。然而,FCM算法本質(zhì)上是一種局部搜索尋優(yōu)技術(shù),它的迭代過程采用爬山技術(shù)來尋找最優(yōu)解,因此容易陷入局部極小值,而得不到全局最優(yōu)解。近年來相繼出現(xiàn)了許多改進(jìn)的FCM分割算法,其中快速模糊分割(FFCM)是最近模糊分割的研究熱點(diǎn)。FFCM算法對(duì)傳統(tǒng)FCM算法的初始化進(jìn)行了改進(jìn),用K-均值聚類的結(jié)果作為模糊聚類中心的初值,通過減少FCM的迭代次數(shù)來提高模糊聚類的速度。它實(shí)際上是兩次尋優(yōu)的迭代過程,首先由K-均值聚類得到聚類中心的次最優(yōu)解,再由FCM進(jìn)行模糊聚類,最終得到圖像的最優(yōu)模糊分割。
3.2.2基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法
按拓?fù)錂C(jī)構(gòu)來分,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可分為前向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和自組織映射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。目前已有各種類型的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)圖像分割,如江寶釧等利用MRI多回波性,采用有指導(dǎo)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為分類器,對(duì)腦部MR圖像進(jìn)行自動(dòng)分割。而Ahmed和Farag則是用自組織Kohenen網(wǎng)絡(luò)對(duì)CT/MRI腦切片圖像進(jìn)行分割和標(biāo)注,并將具有幾何不變性的圖像特征以模式的形式輸入到Kohenen網(wǎng)絡(luò),進(jìn)行無指導(dǎo)的體素聚類,以得到感興趣區(qū)域。模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(FNN)分割技術(shù)越來越多地得到學(xué)者們的青睞,黃永鋒等提出了一種基于FNN的顱腦MRI半自動(dòng)分割技術(shù),僅對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理前和處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行模糊化和去模糊化,其分割結(jié)果表明FNN分割技術(shù)的抗噪和抗模糊能力更強(qiáng)。
3.2.3基于小波分析的分割方法
小波變換是近年來得到廣泛應(yīng)用的一種數(shù)學(xué)工具，由于它具有良好的時(shí)一頻局部化特征、尺度變化特征和方向特征，因此在圖像處理上得到了廣泛的應(yīng)用。
小波變換和分析作為一種多尺度多通道分析工具，比較適合對(duì)圖像進(jìn)行多尺度的邊緣檢測，典型的有如Mallat小波模極大值邊緣檢測算法[6
3.3基于知識(shí)的方法
基于知識(shí)的分割方法主要包括兩方面的內(nèi)容:(1)知識(shí)的獲取,即歸納提取相關(guān)知識(shí),建立知識(shí)庫；(2)知識(shí)的應(yīng)用,即有效地利用知識(shí)實(shí)現(xiàn)圖像的自動(dòng)分割。其知識(shí)來源主要有:(1)臨床知識(shí),即某種疾病的癥狀及它們所處的位置；(2)解剖學(xué)知識(shí),即某器官的解剖學(xué)和形態(tài)學(xué)信息,及其幾何學(xué)與拓?fù)鋵W(xué)的關(guān)系,這種知識(shí)通常用圖譜表示；(3)成像知識(shí),這類知識(shí)與成像方法和具體設(shè)備有關(guān)；(4)統(tǒng)計(jì)知識(shí),如MI的質(zhì)子密度(PD)、T1和T2統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。Costin等提出了一種基于知識(shí)的模糊分割技術(shù),首先對(duì)圖像進(jìn)行模糊化處理,然后利用相應(yīng)的知識(shí)對(duì)各組織進(jìn)行模糊邊緣檢測。而謝逢等則提出了一種基于知識(shí)的人腦三維醫(yī)學(xué)圖像分割顯示的方法。首先,以框架為主要表示方法,建立完整的人腦三維知識(shí)模型,包含腦組織幾何形態(tài)、生理功能、圖像灰度三方面的信息；然后,采用“智能光線跟蹤”方法,在模型知識(shí)指導(dǎo)下直接從體積數(shù)據(jù)中提取并顯示各組織器官的表面。
3.4基于模型的方法
該方法根據(jù)圖像的先驗(yàn)知識(shí)建立模型,有動(dòng)態(tài)輪廓模型(ActiveContourModel,又稱Snake)、組合優(yōu)化模型等,其中Snake最為常用。Snake算法的能量函數(shù)采用積分運(yùn)算,具有較好的抗噪性,對(duì)目標(biāo)的局部模糊也不敏感,但其結(jié)果常依賴于參數(shù)初始化,不具有足夠的拓?fù)溥m應(yīng)性,因此很多學(xué)者將Snake與其它方法結(jié)合起來使用,如王蓓等利用圖像的先驗(yàn)知識(shí)與Snake結(jié)合的方法,避開圖像的一些局部極小點(diǎn),克服了Snake方法的一些不足。Raquel等將徑向基網(wǎng)絡(luò)(RBFNNcc)與Snake相結(jié)合建立了一種混合模型,該模型具有以下特點(diǎn):(1)該混合模型是靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)和動(dòng)態(tài)模型的有機(jī)結(jié)合；(2)Snake的初始化輪廓由RBFNNcc提供；(3)Snake的初始化輪廓給出了最佳的控制點(diǎn)；(4)Snake的能量方程中包含了圖像的多譜信息。Luo等提出了一種將livewire算法與Snake相結(jié)合的醫(yī)學(xué)圖像序列的交互式分割算法,該算法的特點(diǎn)是在少數(shù)用戶交互的基礎(chǔ)上,可以快速可靠地得到一個(gè)醫(yī)學(xué)圖像序列的分割結(jié)果。
由于醫(yī)學(xué)圖像分割問題本身的困難性，目前的方法都是針對(duì)某個(gè)具體任務(wù)而言的，還沒有一個(gè)通用的解決方法。綜觀近幾年圖像分割領(lǐng)域的文獻(xiàn)，可見醫(yī)學(xué)圖像分割方法研究的幾個(gè)顯著特點(diǎn)：（1）學(xué)者們逐漸認(rèn)識(shí)到現(xiàn)有任何一種單獨(dú)的圖像分割算法都難以對(duì)一般圖像取得比較滿意的結(jié)果，因而更加注重多種分割算法的有效結(jié)合；（2）在目前無法完全由計(jì)算機(jī)來完成圖像分割任務(wù)的情況下，半自動(dòng)的分割方法引起了人們的廣泛注意，如何才能充分利用計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力，使人僅在必要的時(shí)候進(jìn)行必不可少的干預(yù)，從而得到滿意的分割結(jié)果是交互式分割方法的核心問題；（3）新的分割方法的研究主要以自動(dòng)、精確、快速、自適應(yīng)和魯棒性等幾個(gè)方向作為研究目標(biāo)，經(jīng)典分割技術(shù)與現(xiàn)代分割技術(shù)的綜合利用（集成技術(shù)）是今后醫(yī)學(xué)圖像分割技術(shù)的發(fā)展方向。
4．醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)和融合
醫(yī)學(xué)圖像可以分為解剖圖像和功能圖像2個(gè)部分。解剖圖像主要描述人體形態(tài)信息，功能圖像主要描述人體代謝信息。為了綜合使用多種成像模式以提供更全面的信息，常常需要將有效信息進(jìn)行整合。整合的第一步就是使多幅圖像在空間域中達(dá)到幾何位置的完全對(duì)應(yīng)，這一步驟稱為“配準(zhǔn)”。整合的第二步就是將配準(zhǔn)后圖像進(jìn)行信息的整合顯示，這一步驟稱為“融合”。
在臨床診斷上，醫(yī)生常常需要各種醫(yī)學(xué)圖像的支持，如CT、MRI、PET、SPECT以及超聲圖像等，但無論哪一類的醫(yī)學(xué)圖像往往都難以提供全面的信息，這就需要將患者的各種圖像信息綜合研究19]，而要做到這一點(diǎn)，首先必須解決圖像的配準(zhǔn)(或叫匹配)和融合問題。醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)是確定兩幅或多幅醫(yī)學(xué)圖像像素的空間對(duì)應(yīng)關(guān)系；而融合是指將不同形式的醫(yī)學(xué)圖像中的信息綜合到一起，形成新的圖像的過程。圖像配準(zhǔn)是圖像融合必需的預(yù)處理技術(shù)，反過來，圖像融合是圖像配準(zhǔn)的一個(gè)目的。
4.1醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)
醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)包括圖像的定位和轉(zhuǎn)換，即通過尋找一種空間變換使兩幅圖像對(duì)應(yīng)點(diǎn)達(dá)到空間位置上的配準(zhǔn)，配準(zhǔn)的結(jié)果應(yīng)使兩幅圖像上所有關(guān)鍵的解剖點(diǎn)或感興趣的關(guān)鍵點(diǎn)達(dá)到匹配。20世紀(jì)90年代以來，醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)的研究受到了國內(nèi)外醫(yī)學(xué)界和工程界的高度重視，1993年P(guān)etra等]綜述了二維圖像的配準(zhǔn)方法，并根據(jù)配準(zhǔn)基準(zhǔn)的特性，將圖像配準(zhǔn)的方法分為兩大類：基于外部特征（有框架）的圖像配準(zhǔn)和基于內(nèi)部特征（無框架）的圖像配準(zhǔn)。基于外部特征的方法包括立體定位框架法、面膜法及皮膚標(biāo)記法等?；谕獠刻卣鞯膱D像配準(zhǔn)，簡單易行，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，能夠獲得較高的精度，可以作為評(píng)估無框架配準(zhǔn)算法的標(biāo)準(zhǔn)。但對(duì)標(biāo)記物的放置要求高，只能用于同一患者不同影像模式之間的配準(zhǔn)，不適用于患者之間和患者圖像與圖譜之間的配準(zhǔn)，不能對(duì)歷史圖像做回溯性研究?；趦?nèi)部特征的方法是根據(jù)一些用戶能識(shí)別出的解剖點(diǎn)、醫(yī)學(xué)圖像中相對(duì)運(yùn)動(dòng)較小的結(jié)構(gòu)及圖像內(nèi)部體素的灰度信息進(jìn)行配準(zhǔn)?；趦?nèi)部特征的方法包括手工交互法、對(duì)應(yīng)點(diǎn)配準(zhǔn)法、結(jié)構(gòu)配準(zhǔn)法、矩配準(zhǔn)法及相關(guān)配準(zhǔn)法。基于內(nèi)部特征的圖像配準(zhǔn)是一種交互性方法，可以進(jìn)行回顧性研究，不會(huì)造成患者不適，故基于內(nèi)部特征的圖像配準(zhǔn)成為研究的重點(diǎn)。
近年來，醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)技術(shù)有了新的進(jìn)展，在配準(zhǔn)方法上應(yīng)用了信息學(xué)的理論和方法，例如應(yīng)用最大化的互信息量作為配準(zhǔn)準(zhǔn)則進(jìn)行圖像的配準(zhǔn)，在配準(zhǔn)對(duì)象方面從二維圖像發(fā)展到三維多模醫(yī)學(xué)圖像的配準(zhǔn)。例如Luo等利用最大互信息法對(duì)CT-MR和MR-PET三維全腦數(shù)據(jù)進(jìn)行了配準(zhǔn)，結(jié)果全部達(dá)到亞像素級(jí)配準(zhǔn)精度。在醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)技術(shù)方面引入信號(hào)處理技術(shù)，例如傅氏變換和小波變換。小波技術(shù)在空間和頻域上具有良好的局部特性，在空間和頻域都具有較高的分辨率，應(yīng)用小波技術(shù)多分辨地描述圖像細(xì)貌，使圖像由粗到細(xì)的分級(jí)快速匹配，是近年來醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)的發(fā)展之一。國內(nèi)外學(xué)者在這方面作了大量的工作，如Sharman等提出了一種基于小波變換的自動(dòng)配準(zhǔn)剛體圖像方法，使用小波變換獲得多模圖像特征點(diǎn)然后進(jìn)行圖像配準(zhǔn)，提高了配準(zhǔn)的準(zhǔn)確性。另外，非線性配準(zhǔn)也是近年來研究的熱點(diǎn)，它對(duì)于非剛性對(duì)象的圖像配準(zhǔn)更加適用，配準(zhǔn)結(jié)果更加準(zhǔn)確。
目前許多醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)技術(shù)主要是針對(duì)剛性體的配準(zhǔn)，非剛性圖像的配準(zhǔn)雖然已經(jīng)提出一些解決的方法，但同剛性圖像相比還不成熟。另外，醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)缺少實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性及有效的全自動(dòng)的配準(zhǔn)策略。向快速和準(zhǔn)確方面改進(jìn)算法，使用最優(yōu)化策略改進(jìn)圖像配準(zhǔn)以及對(duì)非剛性圖像配準(zhǔn)的研究是今后醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)技術(shù)的發(fā)展方向。
4.2醫(yī)學(xué)圖像融合
圖像融合的主要目的是通過對(duì)多幅圖像間的冗余數(shù)據(jù)的處理來提高圖像的可讀性,對(duì)多幅圖像間的互補(bǔ)信息的處理來提高圖像的清晰度。不同的醫(yī)學(xué)影像設(shè)備獲取的影像反映了不同的信息：功能圖像（SPECT、PET等）分辨率較差，但它提供的臟器功能代謝和血液流動(dòng)信息是解剖圖像所不能替代的；解剖圖像（CT、MRI、B超等）以較高的分辨率提供了臟器的解剖形態(tài)信息，其中CT有利于更致密的組織的探測，而MRI能夠提供軟組織的更多信息。多模態(tài)醫(yī)學(xué)圖像的融合把有價(jià)值的生理功能信息與精確的解剖結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起，可以為臨床提供更加全面和準(zhǔn)確的資料。
醫(yī)學(xué)圖像的融合可分為圖像融合的基礎(chǔ)和融合圖像的顯示。（1）圖像融合的基礎(chǔ)：目前的圖像融合技術(shù)可以分為2大類，一類是以圖像像素為基礎(chǔ)的融合法；另一類是以圖像特征為基礎(chǔ)的融合方法。以圖像像素為基礎(chǔ)的融合法模型可以表示為：
其中，為融合圖像，為源圖像，為相應(yīng)的權(quán)重。以圖像特征為基礎(chǔ)的融合方法在原理上不夠直觀且算法復(fù)雜，但是其實(shí)現(xiàn)效果較好。圖像融合的步驟一般為：①將源圖像分別變換至一定變換域上；②在變換域上設(shè)計(jì)一定特征選擇規(guī)則；③根據(jù)選取的規(guī)則在變換域上創(chuàng)建融合圖像；④逆變換重建融合圖像。（2）融合圖像的顯示：融合圖像的顯示方法可分成2種：空間維顯示和時(shí)間維顯示。
目前，醫(yī)學(xué)圖像融合技術(shù)中還存在較多困難與不足。首先，基本的理論框架和有效的廣義融合模型尚未形成。以致現(xiàn)有的技術(shù)方法還只是針對(duì)具體病癥、具體問題發(fā)揮作用，通用性相對(duì)較弱。研究的圖像以CT、MRI、核醫(yī)學(xué)圖像為主，超聲等成本較低的圖像研究較少且研究主要集中于大腦、腫瘤成像等；其次，由于成像系統(tǒng)的成像原理的差異，其圖像采集方式、格式以及圖像的大小、質(zhì)量、空間與時(shí)間特性等差異大，因此研究穩(wěn)定且精度較高的全自動(dòng)醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)與融合方法是圖像融合技術(shù)的難點(diǎn)之一；最后，缺乏能夠客觀評(píng)價(jià)不同融合方法融合效果優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)，通常用目測的方法比較融合效果，有時(shí)還需要利用到醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)。
在圖像融合技術(shù)研究中，不斷有新的方法出現(xiàn)，其中小波變換在圖像融合中的應(yīng)用，基于有限元分析的非線性配準(zhǔn)以及人工智能技術(shù)在圖像融合中的應(yīng)用將是今后圖像融合研究的熱點(diǎn)與方向。隨著三維重建顯示技術(shù)的發(fā)展，三維圖像融合技術(shù)的研究也越來越受到重視，三維圖像的融合和信息表達(dá)，也將是圖像融合研究的一個(gè)重點(diǎn)。
5．醫(yī)學(xué)圖像紋理分析
一般認(rèn)為圖像的紋理特征描述物體表面灰度或顏色的變化,這種變化與物體自身屬性有關(guān),是某種紋理基元的重復(fù)。Sklansky早在1978年給出了一個(gè)較為適合于醫(yī)學(xué)圖像的紋理定義:“如果圖像的一系列固有的統(tǒng)計(jì)特性或其它的特性是穩(wěn)定的、緩慢變化的或者是近似周期的,那么則認(rèn)為圖像的區(qū)域具有不變的紋理”。紋理的不變性即指紋理圖像的分析結(jié)果不會(huì)受到旋轉(zhuǎn)、平移、以及其它幾何處理的影響。目前從圖像像素之間的關(guān)系角度,紋理分析方法主要包括以下幾種。
5.1統(tǒng)計(jì)法
統(tǒng)計(jì)分析方法主要是基于圖像像素的灰度值的分布與相互關(guān)系,找出反映這些關(guān)系的特征?；驹硎沁x擇不同的統(tǒng)計(jì)量對(duì)紋理圖像的統(tǒng)計(jì)特征進(jìn)行提取。這類方法一般原理簡單,較易實(shí)現(xiàn),但適用范圍受到限制。該方法主要適合醫(yī)學(xué)圖像中那些沒有明顯規(guī)則性的結(jié)構(gòu)圖像,特別適合于具有隨機(jī)的、非均勻性的結(jié)構(gòu)。統(tǒng)計(jì)分析方法中,最常用的是共生矩陣法,其中有灰度共生矩陣(graylevelco-occurrencematrix,GLCM)和灰度—梯度共生矩陣。杜克大學(xué)的R.Voracek等使用GLCM對(duì)肋間周邊區(qū)提取的興趣區(qū)(regionofinterest,ROI)進(jìn)行計(jì)算,測出了有意義的紋理參數(shù)。另外,還有長游程法(runlengthmatrix,RLM),其紋理特征包括短游程優(yōu)勢、長游程優(yōu)勢、灰度非均勻化、游程非均勻化、游程百分比等,長游程法是對(duì)圖像灰度關(guān)系的高階統(tǒng)計(jì),對(duì)于給定的灰度游程,粗的紋理具有較大的游程長度,而細(xì)的紋理具有較小的游程長度。
5.2結(jié)構(gòu)法
結(jié)構(gòu)分析方法是分析紋理圖像的結(jié)構(gòu),從中獲取結(jié)構(gòu)特征。結(jié)構(gòu)分析法首先將紋理看成是有許多紋理基元按照一定的位置規(guī)則組成的,然后分兩個(gè)步驟處理（1）提取紋理基元；（2）推論紋理基元位置規(guī)律。目前主要用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)方法處理紋理圖像,該方法適合于規(guī)則和周期性紋理,但由于醫(yī)學(xué)圖像紋理通常不是很規(guī)則,因此該方法的應(yīng)用也受到限制,實(shí)際中較少采用。
5.3模型法
模型分析方法認(rèn)為一個(gè)像素與其鄰域像素存在某種相互關(guān)系,這種關(guān)系可以是線性的,也可以是符合某種概率關(guān)系的。模型法通常有自回歸模型、馬爾科夫隨機(jī)場模型、Gibbs隨機(jī)場模型、分形模型,這些方法都是用模型系數(shù)來表征紋理圖像,其關(guān)鍵在于首先要對(duì)紋理圖像的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析以選擇到最適合的模型,其次為如何估計(jì)這些模型系數(shù)。如何通過求模型參數(shù)來提取紋理特征,進(jìn)行紋理分析,這類方法存在著計(jì)算量大,自然紋理很難用單一模型表達(dá)的缺點(diǎn)。
5.4頻譜法
頻譜分析方法主要基于濾波器理論，包括傅立葉變換法、Gabor變換法和小波變換法。
1973年Bajcsy使用傅立葉濾波器方法分析紋理。Indhal等利用2-D快速傅立葉變換對(duì)紋理圖像進(jìn)行頻譜分析,從而獲得紋理特征。該方法只能完成圖像的頻率分解,因而獲得的信息不是很充分。1980年Laws對(duì)圖像進(jìn)行傅氏變換,得出圖像的功率譜,從而提取紋理特征進(jìn)行分析。
Gabor函數(shù)可以捕捉到相當(dāng)多的紋理信息,且具有極佳的空間/頻域聯(lián)合分辨率,因此在實(shí)際中獲得了較廣泛的應(yīng)用。小波變換法大體分金子塔形小波變換法和樹形小波變換法(小波包法)。
小波變換在紋理分析中的應(yīng)用是Mallat在1989年首先提出的,主要用二值小波變換(DiscreteWaveletTransform,DWT),之后各種小波變換被用于抽取紋理特征。傳統(tǒng)的金字塔小波變換在各分解級(jí)僅對(duì)低頻部分進(jìn)行分解,所以利用金字塔小波變換進(jìn)行紋理特征提取是僅利用了紋理圖像低頻子帶的信息,但對(duì)某些紋理,其中高頻子帶仍含有有關(guān)紋理的重要特征信息(如對(duì)具有明顯的不規(guī)則紋理的圖像,即其高頻子帶仍含有有關(guān)紋理的重要特征)得不到利用。使用在每個(gè)分解級(jí)對(duì)所有的頻率通道均進(jìn)行分解的完全樹結(jié)構(gòu)小波變換提取特征,能夠較全面地提取有關(guān)紋理特征。
由于醫(yī)學(xué)圖像及其紋理的復(fù)雜性，目前還不存在通用的適合各類醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行紋理分析的方法，因而對(duì)于各類不同特點(diǎn)的醫(yī)學(xué)圖像就必須采取有針對(duì)性地最適合的紋理分析技術(shù)。另外，在應(yīng)用某一種紋理分析方法對(duì)圖像進(jìn)行分析時(shí)，尋求最優(yōu)的紋理特征與紋理參數(shù)也是目前醫(yī)學(xué)圖像紋理分析中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
6．總結(jié)
隨著遠(yuǎn)程醫(yī)療技術(shù)的蓬勃發(fā)展，對(duì)醫(yī)學(xué)圖像處理提出的要求也越來越高。醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)發(fā)展至今，各個(gè)學(xué)科的交叉滲透已是發(fā)展的必然趨勢，其中還有很多亟待解決的問題。有效地提高醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)的水平，與多學(xué)科理論的交叉融合、醫(yī)務(wù)人員和理論技術(shù)人員之間的交流就顯得越來越重要。多維、多參數(shù)以及多模式圖像在臨床診斷（包括病灶檢測、定性，臟器功能評(píng)估，血流估計(jì)等）與治療（包括三維定位、體積計(jì)算、外科手術(shù)規(guī)劃等）中將發(fā)揮更大的作用。
參考文獻(xiàn)
[1]P.Suetens.FundamentalsofMedicalImaging[M].CambridgeUniversityPress，2002．
[2]劉俊敏，黃忠全，王世耕，張穎.醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)備，2005，Vol26
（12）：25-26.
[3]田婭，饒妮妮，蒲立新.國內(nèi)醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)的最新動(dòng)態(tài)[J].電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2002，Vol31（5）：
485-489.
[4]周剛慧，施鵬飛．磁共振圖像的隨機(jī)場分割方法[J]．上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2001，Vol35（11）：1655．
[5]ZhangHM，YuanZJ，CaiZM.SegmentationofMRIusinghierarchicalmarkovrandomfield[J].Journalof
Software，2002，Vol13（9）：1779.
[6]林亞忠，陳武凡，楊豐.基于混合金字塔吉布斯隨機(jī)場模型的圖像分割[J].中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào)，
2004，Vol23（1）：79.
[7]聶生東，陳瑛，顧順德．磁共振顱腦圖像快速模糊聚類分割算法研究[J]．中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào)，2001，
Vol20（2）：104．
[8]江寶釧，張鈞良．基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的MRI分割[J].微機(jī)發(fā)展，2000，Vol1：67.
[9]AhmedMN，F(xiàn)aragA.Two-stageneuralnetworkforvolumesegmentationofmedicalimages[J].Proceedings
ofIEEEInternationalConferenceonNeuralNetworks，1997，Vol28（3）：1373.
[10]黃永峰，岑康，司京玉等.模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在顱腦磁共振圖像分割中的應(yīng)用研究[J].中國生物醫(yī)學(xué)工程
學(xué)報(bào)，2003，Vol22（6）：508.
[11]CostinH，RotariuCR.Knowledge-basedcontourdetectioninmedicalimagingusingfuzzylogic[J].
InternationalSymposiumonSCS’03，2003，1：273.
[12]謝逢，羅立民，田雪琴.基于知識(shí)的人腦三維醫(yī)學(xué)圖像分割顯示方法[J].生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志，1997，
Vol14（2）：124.
[13]王蓓，張立明.利用圖像先驗(yàn)知識(shí)與Snake結(jié)合對(duì)心臟序列圖像的分割[J].復(fù)旦大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)
版），2003，Vol42（1）：81.
[14]RaquelVC，VeronicaMB，OscarYS.Couplingofradial-basisnetworkandactivecontourmodelformulti
spectralbrainMRIsegmentation[J].IEEETransactionsonBiomedicalEngineering，2004，Vol51（3）：459.
[15]LuoXP，TianJ，LinY.Analgorithmforsegmentationofmedicalimageseriesbasedonactivecontour
model[J].JournalofSoftware，2002，Vol13（6）：1050.
[16]HallpikeL，HawkesDJ.Medicalimageregistration:Anoverview[J].BrInstituteRadiol，2004，Vol14（6）：
455-463.
[17]PetraA，ElsenV.MedicalImagemaching:Areviewwithclassification[J].IEEETransMedImage，1993，
Vol12（3）：26-39.
[18]LuoShuo-qian，LiXiang.Implementationofmutualinformationbasedmulti-modalitymedicalimage
registration[A].EngMedBillSocProc22ndAnnIntConfIEEE[C].NavyPierConventionCenterChicago，
Illinois，USA：TheInstituteofElectricalandElectricalandElectronicsEngineers，Ind，2000，2：1447-1450.
[19]SharmanR，TylerJM，PianykhOL，etal.Afastandaccuratetomethodtoregistermedicalimagesusing
waveletmodulusmaxima[J].PattRecogLett，2000，21：447-462.
[20]LesterH，ArridgeSR.ASurveyofhierarchiclnon-linearmedicalimageregistration[J].PatternRecognition，
1999，32：129-149.
[21]盧健，胡志忠，楊如乃.醫(yī)學(xué)圖像融合技術(shù)的研究[J].上海生物醫(yī)學(xué)工程，2006，Vol27（3）：163-167.
[22]王新成.高級(jí)圖像處理技術(shù)[M].北京：中國科學(xué)技術(shù)出版社，2001.
[23]RVoracek，HPMcAdams，puterAidedDiagnosisofInterstitialLungDisease:aTexture
2新技術(shù)
網(wǎng)絡(luò)作為第四媒體，其顯示終端可能是計(jì)算機(jī)，平板，電視或智能手機(jī)，為了頁面兼容等原因，前端設(shè)計(jì)出現(xiàn)了很多新技術(shù)，如div+css技術(shù)，Javascript技術(shù)等，為了方便管理，一般采用對(duì)象的結(jié)構(gòu)、表現(xiàn)和行為分開。結(jié)構(gòu)是對(duì)象的內(nèi)容，表現(xiàn)是其外觀，而行為是與瀏覽者的交互，或者說是瀏覽者進(jìn)行鼠標(biāo)點(diǎn)擊或輸入內(nèi)容等操作時(shí)，頁面的反應(yīng)。在進(jìn)行網(wǎng)頁設(shè)計(jì)過程中，圖像對(duì)象也是如此，利用代碼可以對(duì)圖像進(jìn)行一些效果的處理，起到資源占用少，頁面維護(hù)容易等目的，還可以達(dá)到一些用基本圖像處理技術(shù)不易實(shí)現(xiàn)的效果。用div+css結(jié)合Javascript技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)頁前端一些設(shè)計(jì)效果和邏輯處理功能，比如圖像輪播和驗(yàn)證碼校驗(yàn)功能。在一個(gè)存在后臺(tái)管理的網(wǎng)站中，網(wǎng)頁的很多內(nèi)容來自于后臺(tái)數(shù)據(jù)庫，一些圖片也不例外，內(nèi)容需要和后臺(tái)交互，根據(jù)數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容和頁面的特定邏輯，決定圖像的外觀。這是基本圖像處理技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)的，需要設(shè)計(jì)者了解動(dòng)態(tài)頁面設(shè)計(jì)技術(shù)，常見的技術(shù)有，php和jsp技術(shù)等。
前言
膜分離技術(shù)是物質(zhì)分離技術(shù)中的一個(gè)單元操作。膜法分離的最大特點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)力主要為壓力，不伴隨需要大量熱能的變化。因而有節(jié)能、可連續(xù)操作、便于自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)。膜分離中的微濾（MF）、超濾（UF）不能脫除各種低分子物質(zhì)，故單獨(dú)使用時(shí)，出水質(zhì)量仍較差。反滲透膜（RO）有較強(qiáng)的去除率，但在去除有害物質(zhì)的同時(shí)也去除了水中大量有益的無機(jī)離子，出水呈酸性，不符合人體需要。而納濾膜（NF）分離技術(shù)在有效去除水中有害物質(zhì)的同時(shí)，還能保留大多數(shù)人體必須的無機(jī)離子，且出水pH值變化不大。這種水處理對(duì)于我國的飲食結(jié)構(gòu)而言，尤其是營養(yǎng)結(jié)構(gòu)單一的人員來說，更易被接受，也更加合理。
為進(jìn)一步開發(fā)和納濾膜，以便其更有效地于水處理，我們安裝了兩種型號(hào)的納濾膜設(shè)備并進(jìn)行了比較研究，這兩種型號(hào)的納濾膜均由美國Trisep公司生產(chǎn)，材質(zhì)為PA，型號(hào)分別為NF1（NFTS40）和NF7（NFTS80）。
1、納濾膜的定義及分離原理
1.1納濾膜的定義、特點(diǎn)
NF膜早期被稱為松散反滲透（LooseRO）膜，是80年代初繼典型的RO復(fù)合膜之后開發(fā)出來的?？蛇@樣來論述“納濾”的概念：適宜于分離分子量在200g/mol以上，分子大小約為1nm的溶解組分的膜工藝。
納濾膜的一個(gè)特點(diǎn)是具有離子選擇性：具有一價(jià)陰離子的鹽可以大量滲過膜（但并不是無阻擋的），然而膜對(duì)具有多價(jià)陰離子的鹽（例如硫酸鹽和碳酸鹽）的截留率則高得多。因此，鹽的滲透性主要由陰離子的價(jià)態(tài)決定。
1.2納濾膜的分離原理
納濾過程之所以具有離子選擇性，是由于在膜上或者膜中有負(fù)的帶電基團(tuán)，它們通過靜電互相作用，阻礙多價(jià)離子的滲透。根據(jù)［1］說明，可能的荷電密度為0.5～2meq/g.
為此，我們可用道南效應(yīng)加以解釋：
ηj=μj+zj.F.φ
式中ηj——電化學(xué)勢；
μj——化學(xué)勢；
zj——被考查組分的電荷數(shù)；
F——每摩爾簡單荷電組分的電荷量（稱為法拉第常數(shù)）；
φ——相的內(nèi)電位，并且具有電壓的量綱。
式中的電化學(xué)勢不同于熟知的化學(xué)勢，是由于附加了zj.F.φ項(xiàng)，該項(xiàng)包括了電場對(duì)滲透離子的。利用此式，可以推導(dǎo)出體系中的離子分布，以出納濾膜的分離性能。
2、納濾膜處理飲用水的應(yīng)用研究
2.1納濾膜處理飲用水的流程
為增強(qiáng)兩種型號(hào)膜組件的可比性，我們采用同一流程，即：
原水10μm保安過濾器活性炭過濾5μm保安過濾器NF7出水。
原水10μm保安過濾器活性炭過濾5μm保安過濾器NF1出水。
其中，10μm保安過濾器用來除去原水中的懸浮物；活性炭吸附可去除水中的部分有機(jī)物；5μm保安過濾器用以保證膜組件的安全正常使用。
2.2試驗(yàn)結(jié)果的討論
2.2.1TOC結(jié)果比較
為了NF1、NF7兩種膜對(duì)有機(jī)物的去除情況，在相同條件下取原水、活性炭出水及產(chǎn)水率為15%時(shí)的NF1、NF7出水水樣測定TOC，結(jié)果見圖1.
圖1TOC去除率比較
由圖1可知，在TOC的去除效果上，活性炭對(duì)TOC有一定的去除效果，但仍有一部分未能去除；納濾NF1對(duì)TOC的處理效果較好達(dá)到93.9%；而納濾NF7對(duì)TOC的處理效果不夠理想。
2.2.2色譜-質(zhì)譜聯(lián)機(jī)分析結(jié)果和討論
取原水，活性炭出水，NF1，NF7出水水樣各20L，經(jīng)吸附、洗脫、濃縮，用色譜-質(zhì)譜聯(lián)機(jī)分析。GC/MS結(jié)果見表1.
原水中檢出有機(jī)物26種，這些物質(zhì)中有毒有害物質(zhì)11種，占水中有機(jī)物總數(shù)量的42.3%，其中優(yōu)先控制污染物2種。原水經(jīng)過活性炭吸附后，有機(jī)物去除了17種，新增11種，對(duì)其中的9種無去除能力，說明活性炭對(duì)有機(jī)物的去除效果不夠理想；經(jīng)過膜處理后，NF7出水檢出有機(jī)物11種，對(duì)致突變物的去除率為75%；NF1出水檢出3種有機(jī)物，致突變物的去除率為87.5%.說明在三致物質(zhì)的去除效果上NF1優(yōu)于NF7.
造成以上結(jié)果的原因大體可這樣描述：在處理有機(jī)物中性組分時(shí)，電的相互消失了。對(duì)于這樣的物料，將根據(jù)其分子的大小進(jìn)行分離，分子量超過200g/mol的組分被完全截留，而摩爾質(zhì)量較低的小分子則可以滲透。對(duì)于有機(jī)物料體系來說，以少量測量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的擴(kuò)散-溶解模型可以很好地描述納濾膜對(duì)有機(jī)物的分離特性。
2.2.3Ames試驗(yàn)結(jié)果討論
取原水、活性炭出水、NF7、NF1出水各100L進(jìn)行吸附、洗脫、濃縮后進(jìn)行Ames試驗(yàn)．
2.2.4脫鹽率比較
取NF1、NF7進(jìn)出水水樣對(duì)其電導(dǎo)率進(jìn)行測定．
3、結(jié)論及建議
（1）NF1對(duì)TOC的處理效果較NF7及活性炭吸附的效果更為理想，達(dá)到93.9%.NF1對(duì)水中有機(jī)物及三致性的去除效率高，出水Ames試驗(yàn)結(jié)果為陰性。（2）NF1在去除水中有害物質(zhì)的同時(shí)，能夠保留較多的無機(jī)離子，更加符合我國的飲食結(jié)構(gòu)，滿足現(xiàn)有條件下人員的健康需要。（3）在納濾膜分離技術(shù)處理飲用水時(shí)，建議使用NF1膜組件。（4）納濾膜的分離機(jī)理及相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型需進(jìn)一步探討。
：
［1］JjitsuharaI,KimuraS.StructureandPropertiesofChargedUltrafiltrationMembranesofSulfonatedPolysulfone.JChemEng.Japan,1983,16（5）
一、概述
盤錦鼎翔集團(tuán)現(xiàn)有常住人口1.2萬人，平均日排放污水1萬m3，多年來一直采取自然排放的方法，進(jìn)入雙臺(tái)子河流域，對(duì)流域水質(zhì)、周邊地區(qū)及空氣環(huán)境質(zhì)量造成了很大的污染。同時(shí)，現(xiàn)有的排水系統(tǒng)淤積滲漏嚴(yán)重，區(qū)外采用明渠排放，給人民生活環(huán)境造成不良影響。
建設(shè)鼎翔集團(tuán)人工濕地污水處理可使境內(nèi)水系的水質(zhì)得到極大的改善，逐步緩解和消除對(duì)環(huán)境的污染，保護(hù)本地區(qū)的生態(tài)環(huán)境。同時(shí)與城市生態(tài)建設(shè)緊密結(jié)合，增加城市水面、綠地面積與景觀用水量，對(duì)于改善盤錦市生態(tài)環(huán)境，營造親水文化氛圍，提高盤錦市整體形象具有十分重要意義。
二、處理規(guī)模
盤錦市鼎翔集團(tuán)污水處理規(guī)模為：10000m3/d，小時(shí)流量按500m3/h設(shè)計(jì)。
三、設(shè)計(jì)水質(zhì)
3.1原水水質(zhì)
根據(jù)盤錦市環(huán)境監(jiān)測站的分析，污水水質(zhì)為：COD110-138mg/l，BOD536-50mg/l，SS50-80mg/l，NH3-N18-24mg/l，TP1.5mg/l，pH8.05。
3.2出水水質(zhì)
根據(jù)盤錦市總體規(guī)劃，出水水質(zhì)達(dá)到遼寧省污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(DB21/1627/2008)中Ⅰ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，COD50mg/l，BOD530mg/l，SS70mg/l，NH3-N5mg/l，TP0.5mg/l，pH6-9。
四、生活污水濕地處理技術(shù)工藝
4.1概述
污水的人工濕地處理是近年來發(fā)展起來的一種新型的污水處理技術(shù)，是一種人工建造和監(jiān)督控制的與沼澤類似的地面，它的基質(zhì)通常是碎石，植物生長于碎石床介質(zhì)中。這種濕地系統(tǒng)是在一定長寬比及底面有坡度的洼地中，由填料、土壤和種植在表面具有處理性能好、成活率高、抗水性能強(qiáng)、生長周期長、美觀及具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的水生植物(如蘆葦)形成一個(gè)獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)，污水在系統(tǒng)中流動(dòng)，通過填料、土壤、植物和微生物等的共同作用，對(duì)污水進(jìn)行凈化處理，因此人工濕地在處理污水中具有高效率、低投資、低費(fèi)運(yùn)轉(zhuǎn)、處理效果好、維修費(fèi)用低的特點(diǎn)。
4.2工藝流程
4.3工藝流程及工藝參數(shù)簡述
管網(wǎng)收集到的生活污水首先經(jīng)過格柵進(jìn)入集水池，然后由污水提升泵將污水提升到曝氣生物濾池。經(jīng)過曝氣生物濾池處理后，出水COD≤96mg/l，BOD5≤40mg/l，SS≤56mg/l，NH3-N≤19mg/l，TP≤1.2mg/l。
污水經(jīng)過曝氣生物濾池處理后進(jìn)入沉淀池，沉淀池出來的污水進(jìn)入潛流人工蘆葦濕地處理系統(tǒng)。
該工程構(gòu)筑潛流濕地3.3hm2，設(shè)計(jì)負(fù)荷0.3m/d的潛流濕地，采用水平潛流運(yùn)行模式，底部鋪設(shè)防滲膜，床體中下層、第二層、第三層及第四層均鋪碎石，上層鋪熟土，表面種植蘆葦。潛流人工蘆葦濕地處理系統(tǒng)處理結(jié)果：出水COD≤50mg/l，BOD5≤30mg/l，SS≤10mg/l，NH3-N≤5mg/l，TP≤0.5mg/l。
為提高水資源利用率，將經(jīng)過潛流濕地處理的污水，經(jīng)過二級(jí)泵站(Q=400m3/h，H=10m，N=22kW)提升至景觀濕地-國壩南側(cè)的蘆葦濕地進(jìn)行深度處理。蘆葦濕地出水直接排入人工湖，經(jīng)處理后的污水排入遼河。最終出水：COD≤50mg/l，BOD5≤10mg/l，SS≤10mg/l，NH3-N≤5mg/l，TP≤0.5mg/l。
五、結(jié)束語
①超濾技術(shù)在特定情況下可以達(dá)到一定的平衡值，緩解相關(guān)數(shù)值持續(xù)衰減的現(xiàn)象；
②超濾技術(shù)所涉及的范圍較廣，因此能夠有效將含有不同分子物質(zhì)的混合溶液進(jìn)行分離并提取純粹液體；
③該超濾技術(shù)設(shè)備不僅體積較小同時(shí)還具有操作簡單、易于檢修等優(yōu)勢；
④超濾技術(shù)工作效率高；
⑤超濾技術(shù)對(duì)于幾乎不受運(yùn)行環(huán)境的影響，且在運(yùn)行過程中不存在相際間變化；
⑥由于超濾技術(shù)設(shè)備成本低，且運(yùn)行耗能低，因此在應(yīng)用中所需投資較??；
⑦超濾設(shè)備在運(yùn)行過程中主要利用膜兩側(cè)的壓力為主要分離動(dòng)力，因此消耗能源較小，設(shè)備運(yùn)行程序簡單明了。
2超濾膜以及超濾系統(tǒng)組件的種類
通常情況下超濾膜設(shè)備都是選用非對(duì)稱結(jié)構(gòu)，一般采用較為嚴(yán)密的多孔和皮層等多種支撐層組成過濾結(jié)構(gòu)，在超濾設(shè)備系統(tǒng)內(nèi)支撐層的皮層一般都要低于孔徑的數(shù)量級(jí)，通過減小過濾時(shí)所產(chǎn)生的阻力，從而致使溶液中的大分子雜質(zhì)在通過皮層時(shí)，被有效隔離下來，最大限度保證過濾溶液的純凈度，最終實(shí)現(xiàn)超濾系統(tǒng)的過濾效果。超濾膜的主要材料有兩種：
①無機(jī)超濾膜；
②有機(jī)超濾膜。通常情況下，無機(jī)超濾膜囊括了多孔玻璃膜、陶瓷膜、氧化鋁膜等。而有機(jī)超濾膜中則包括聚醚砜膜、聚偏氟乙烯膜、及聚氯乙烯膜、聚酰亞胺膜、醋酸纖維膜、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜、聚丙烯腈膜、聚碳酸酯膜、聚砜膜等模聚合物，其中最常使用的是醋酸纖維膜、聚砜膜、聚醚砜膜、聚丙烯腈膜、聚偏氟乙烯膜和聚酰亞胺膜等?，F(xiàn)階段，有機(jī)超濾膜在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用率要高于無機(jī)超濾膜，另外，工業(yè)中所使用的超濾系統(tǒng)設(shè)備模塊主要包含有回轉(zhuǎn)式、中空纖維式、卷式、平板式、管式等等。
3超濾技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
具有高滲透性能的反滲透膜自20世紀(jì)60年代被研發(fā)應(yīng)用以來，在很大程度上推進(jìn)了超濾技術(shù)的蓬勃發(fā)展。在開發(fā)初期，超濾技術(shù)常被應(yīng)用于廢料循環(huán)以及廢水處理中，經(jīng)過逐步的發(fā)展，逐漸被引用到效益較好的食品生產(chǎn)行業(yè)和金屬表面電泳涂裝方面。當(dāng)下，超濾技術(shù)在長久的發(fā)展積淀之后，正式投入到以水資源凈化為主要方向的工業(yè)生產(chǎn)中，主要應(yīng)用方式包含提純物質(zhì)、處理廢水、凈化水質(zhì)等。超濾技術(shù)在近幾年的發(fā)展科研方向主要圍繞新型超濾膜展開，現(xiàn)階段已投入生產(chǎn)的超濾膜與以往超濾膜相比，在穩(wěn)定性和pH值適用范圍等方面占有充分的優(yōu)勢，因此，在含油廢水處理方面取得了較好的成效。超濾技術(shù)在現(xiàn)階段工業(yè)生產(chǎn)的應(yīng)用發(fā)展情況，可以分為以下幾個(gè)區(qū)塊來分析：
①熒光塑料膜。這種形式的超濾膜能夠較好的完成乳化金屬軋制廢水的處理工作，當(dāng)該超濾設(shè)備運(yùn)行效率升至30L/（m3•h）階段時(shí)，該超濾膜過濾時(shí)所形成的雜質(zhì)能夠運(yùn)用50℃的熱水，并保持4~5m/s的水流速度進(jìn)行沖洗。另外，為了充分溶解過濾過程中遺留在過濾膜上的雜質(zhì)，有效預(yù)防超濾膜發(fā)生氧化從而堵塞膜孔，可以采用氯化氫水溶液沖洗超濾膜；
②其他類型超濾膜。主要包括兩種類型：a.聚醚-聚酮膜，該類型超濾膜能夠有效隔離小分子化合物質(zhì)。b.聚醚-聚砜膜，該類型超濾膜具有穩(wěn)定的化學(xué)性能和良好的耐高溫性能；
③聚氯乙烯-聚丙烯腈膜。該類型超濾膜能夠有效使含乳化油類污水油水分離，經(jīng)過過濾之后水體可按常規(guī)排入下水道中，過濾出的油相可用于燃燒；
④多孔陶瓷超濾膜。該類型超濾膜表層附帶聚合物鏈，屬于混合膜。過濾水體可以在過濾過程中做出有選擇性的反應(yīng)，并且根據(jù)該反應(yīng)確定水體結(jié)構(gòu)與超濾膜之間的關(guān)系。
4超濾技術(shù)在廢水處理中的運(yùn)用分析
4.1在生活廢水處理環(huán)節(jié)應(yīng)用超濾技術(shù)
通常情況下，人類生活所產(chǎn)生的廢水主要分為兩大領(lǐng)域：
①污染情況比較嚴(yán)重的廢水，此時(shí)需要其他高科技新興技術(shù)輔助超濾技術(shù)進(jìn)行處理；
②污染情況比較輕微的廢水，這種情況比較易于解決，僅應(yīng)用超濾技術(shù)就能夠較好的處理。當(dāng)遇到生活廢水污染情況較嚴(yán)重時(shí)，需要借助絮凝超濾耦合、膜生物反應(yīng)器、活性污泥超濾耦合等設(shè)備的輔助動(dòng)力，協(xié)助超濾技術(shù)完成廢水處理工作。通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明，該處理流程所過濾出的水體能夠直接用于市政用水。通過一些科研學(xué)者的研究成果證明，在處理污染等級(jí)較高的生活廢水時(shí)，聚砜中空纖維超濾膜有較好的效果。另外，還有學(xué)者通過混凝、微濾顆?；钚蕴恳约邦w粒活性炭等過濾方式，對(duì)生活污水進(jìn)行了預(yù)處理后超濾對(duì)比試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明通過絮凝與超濾耦合技術(shù)對(duì)生活污水進(jìn)行預(yù)處理后，有效提高了超濾膜的通量，化學(xué)需氧量去除率高達(dá)66%，而在超濾系統(tǒng)污水處理過程中合理融入絮凝處理技術(shù)，則能將化學(xué)需氧量去除率提升至78%；通過運(yùn)用微濾顆粒活性炭對(duì)生活廢水進(jìn)行處理后，該水體在超濾設(shè)備中的過濾阻力明顯下降，能夠獲得較為理想的污水分離效果。
4.2在食品加工工業(yè)廢水處理環(huán)節(jié)應(yīng)用超濾技術(shù)
由于食品生產(chǎn)加工種類繁多，因此生產(chǎn)和加工環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的廢水量與污染程度也存在較大差異，一般情況下，廢水中的化學(xué)需氧量濃度往往較高，如若不經(jīng)過濾處理直接排放出去，則會(huì)造成自然水體富營養(yǎng)化，并且引發(fā)水底沉積物質(zhì)散發(fā)異味，污染水質(zhì)破壞生態(tài)環(huán)境。應(yīng)用超濾技術(shù)進(jìn)行污水處理后，該技術(shù)的截留和膜通量優(yōu)勢能夠有效處理高濃度的食品廢水，其中幾種聚醚砜超濾膜所截留的分子質(zhì)量大約在20~70KDa，當(dāng)污泥停留時(shí)間和水力停留時(shí)間處于50d與60h時(shí)，化學(xué)需氧量的去除率保持在80~95%之間，通過進(jìn)行各種超濾膜的通量變化比較，充分證明造成膜通量逐漸降低的主要因素是超濾膜表層所遺留的生物污染。另外，通過國外科研人員的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用各種集成技術(shù)針對(duì)肉類加工過程所產(chǎn)生的廢水進(jìn)行處理，所產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)對(duì)比數(shù)據(jù)證明，通過一系列集成技術(shù)輔助超濾技術(shù)進(jìn)食品加工廢水處理，經(jīng)過處理得廢水能夠達(dá)到工廠回用質(zhì)量要求。
4.3在紡織印染工業(yè)廢水處理環(huán)節(jié)應(yīng)用超濾技術(shù)
通常情況下，紡織印染工業(yè)生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的廢水，往往含有高濃度的化學(xué)染劑殘留物，包括含氮化合物、助劑、殘留染料、纖維屑、漿料等，該工業(yè)廢水的主要特點(diǎn)表現(xiàn)為含氮量高、色度深、堿性強(qiáng)、機(jī)物濃度高等，對(duì)于此難度性較大的廢水處理，若采取普通過濾方法，將會(huì)在處理過程中遇到較大阻礙，并且能源消耗過大、成本投資較高，無法達(dá)到理想的處理效果。針對(duì)以上情況，應(yīng)用超濾技術(shù)能夠較好的解決普通過濾技術(shù)所出現(xiàn)的問題，并且能夠呈現(xiàn)較好的過濾效果。通過一些專家學(xué)者分別運(yùn)用超濾技術(shù)、膜生物反應(yīng)器、活性泥污等方式處理紡織類工業(yè)洗滌廢水，以及運(yùn)用超濾技術(shù)實(shí)現(xiàn)印鈔廢水的再生利用實(shí)驗(yàn)，充分說明超濾技術(shù)在處理紡織印染工業(yè)廢水過程中，具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)勢：
①通過運(yùn)用超濾技術(shù)進(jìn)行紡織洗滌工業(yè)廢水的過濾與循環(huán)使用之后，檢測到的數(shù)據(jù)表明可減少用水量88%，廢水中的化學(xué)需氧排放量降低至85%，通過實(shí)驗(yàn)可有效循環(huán)使用洗滌劑，達(dá)到降低投資成本的目的；
②通過對(duì)膜生物反應(yīng)器所處理的廢水進(jìn)行檢測發(fā)現(xiàn)，該廢水中的化學(xué)需氧量去除率高達(dá)99%，水體中的色度和氨氮含量去除率均達(dá)到73%，并且實(shí)現(xiàn)了滲透液的循環(huán)利用；
③通過對(duì)比活性污泥處理紡織印染工業(yè)廢水的處理效果發(fā)現(xiàn)，對(duì)于紡織印染工業(yè)領(lǐng)域超濾技術(shù)是最佳的廢水處理途徑；
④通過運(yùn)用超濾技術(shù)處理印鈔廢水，并對(duì)超濾膜的再生情況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析可知，通過深入清洗能夠有效實(shí)現(xiàn)超濾膜的循環(huán)使用，并且能夠恢復(fù)原始通量，在很大程度上延長了超濾膜的使用壽命，降低了投資成本。以某羊毛衫毛條廠為例，該廠在進(jìn)行洗毛廢水處理過程中應(yīng)用了超濾技術(shù)，實(shí)際選用的超濾膜總體面積為70m2，所處理的具體水量為70m3/d，該超濾膜的表層流速為4m/s，單位時(shí)間內(nèi)通過超濾膜的水流量是38~42L/（m2•h）。其洗毛廢水中所含的TS、COD、羊毛脂在首次過濾中去除率可達(dá)83%、97%、99%以上，COD濃度指數(shù)由過濾前的69000mg/L降低至2800~47000mg/L左右，其中羊毛脂含量由過濾前的14800mg/L降低至150~270mg/L。
5超濾技術(shù)在廢水處理過程中的問題與未來發(fā)展趨勢分析
通過一系列的分析與研究發(fā)現(xiàn)，超濾技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用中所集中反映出的問題是超濾膜的污染問題。超濾膜在受到污染后，會(huì)在表層堆積過濾殘?jiān)鼘?dǎo)致過濾性能下降，過濾阻力增大相應(yīng)的通量減小，大大降低超濾膜的使用壽命，這一現(xiàn)象嚴(yán)重影響了超濾技術(shù)對(duì)于廢水的處理效果。超濾膜的污染是污染水體與超濾膜之間相互作用所形成的必然結(jié)果，這一現(xiàn)象主要受到污染水體中的化學(xué)物質(zhì)性質(zhì)、超濾膜性質(zhì)、污水處理過程中的各項(xiàng)條件因素的影響。因此，在超濾技術(shù)的未來發(fā)展中，應(yīng)當(dāng)將研發(fā)重心投放在超濾膜的耐久性、抗污抗堵以及降低耗能等方面，同時(shí)有效提高超濾技術(shù)的設(shè)計(jì)水平，完善超濾設(shè)備的管理工作，克服超濾技術(shù)在廢水處理中的諸多問題。
望東長江公路大橋位于k0+00~k11+443。主橋橋位區(qū)存在不良地質(zhì)現(xiàn)象并伴有特殊性巖土，有軟土、風(fēng)化巖和液化砂土、崩岸、斷裂層。樁基應(yīng)穿過強(qiáng)風(fēng)化灰?guī)r及礫巖置于中風(fēng)化灰?guī)r、中風(fēng)化礫巖之中。前期勘探堪明主橋區(qū)域有溶洞發(fā)育情況，其中42#墩、43#墩樁位處尤為明顯。43#墩過渡墩標(biāo)高從上到下地質(zhì)情況依次為：標(biāo)高-5m至-11.6m為粉細(xì)砂層，標(biāo)高-11.16m至-17.16m為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層，標(biāo)高-17.16m至-32.76m為粉細(xì)砂層，標(biāo)高-32.76m往下為中風(fēng)化白云質(zhì)灰?guī)r，其天然抗壓強(qiáng)度66Mpa。42#墩標(biāo)高從上到下地質(zhì)情況依次為：標(biāo)高-3m至-11.76m為粉細(xì)砂層，標(biāo)高-11.76m至-15.66m為粉質(zhì)粘土層，標(biāo)高-15.66m至-23.46m為粉細(xì)砂層，標(biāo)高-23.46m至-26.56m為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層，標(biāo)高-25.56m至-32.16m為粉細(xì)砂層，標(biāo)高-32.16m往下為中風(fēng)化白云質(zhì)灰?guī)r，其天然抗壓強(qiáng)度50Mpa。
1.2溶洞地質(zhì)勘探情況
前期勘探發(fā)現(xiàn)主橋區(qū)域有溶洞發(fā)育情況，部分樁基探出有3～4層溶洞，其多為填充或半充填溶洞（半充填溶洞中多為流～軟塑狀的粘性土或含泥粉細(xì)砂充填），其中過渡墩（42#墩）、輔助墩（43#墩）位置處尤為明顯。對(duì)42#墩、43#墩的地質(zhì)勘探報(bào)告發(fā)現(xiàn)：部分樁基探出有3～4層溶洞，其多為填充或半充填溶洞（半充填溶洞中多為流～軟塑狀的粘性土或含泥粉細(xì)砂充填）。（1）43#墩的3#、4#、5#、7#、8#、9#孔有溶洞，見洞率為33.3%，多為填充半填充溶洞。其中43-5#探明有一個(gè)7.8米的大溶洞，溶洞無填充物，這給施工帶來極大的困難。（2）42#墩的1#、3#、7#、10#孔有溶洞，見洞率為40%，多為半填充及填充溶洞。
2工程預(yù)處理方案
根據(jù)地勘報(bào)告，42#墩、43#墩共有10個(gè)溶洞。大部分為1m~3m的有填充物的中型溶洞，另有一個(gè)7.8m的無填充物的大溶洞，部分溶洞如42-3#、42-5#有多層的珠串式類型的溶洞。根據(jù)不同的溶洞類型以及地質(zhì)情況，我們分別制訂了不同的處理方案。
2.1拋填片石粘土筑壁法
該方法適用于溶洞內(nèi)無充填或半充填且溶洞高度不大（一般在3m以內(nèi)）時(shí)的情況。當(dāng)存在嚴(yán)重漏水，護(hù)筒內(nèi)水頭高度不能保持時(shí)，可采用片石、粘土回填沖擊（0.5～0.8m小沖程），使回填物充分密實(shí)，將漏漿處堵住后再使用小沖程繼續(xù)鉆進(jìn)，形成人工泥石護(hù)壁。如此反復(fù)多次回填片石、粘土，反復(fù)沖擊直至形成泥石護(hù)壁并不再漏漿為止，此法具有成熟的工藝流程。
2.2注漿固結(jié)法
先用正常方法沖孔，若出現(xiàn)泥漿面出現(xiàn)明顯下降的情況，則迅速拋填片石、砂(碎)石和整包的水泥包，并及時(shí)補(bǔ)漿。然后用小沖程沖擊鉆機(jī)將片石擠壓到溶洞外邊形成外護(hù)壁，在片石空隙初步堵塞后，停止沖擊。水泥漿液通過滲透作業(yè)板結(jié)固化砂、礫石等填充物，通過劈裂、擠密作用加固粘土填充物，對(duì)于半填充溶洞的空間，漿液通過充填作用填滿溶洞。注漿固結(jié)法處理目的是為了加固填充物和填滿溶洞空間并達(dá)到一定強(qiáng)度，防止鉆孔施工時(shí)泥漿流失、流砂及坍孔等情況的發(fā)生。待漿液中水泥強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa后即可用沖擊鉆沖擊成孔，順利穿過溶洞。
3方案對(duì)比研究及實(shí)施
3.1方案比選
根據(jù)后續(xù)補(bǔ)堪情況和實(shí)際鉆孔的經(jīng)驗(yàn)，在處理中小型溶洞和融隙時(shí)拋填片石粘土筑壁法和注漿固結(jié)法效率高，費(fèi)用低，施工方便易操作。而對(duì)于其中7.8m深度的大溶洞我們擬選擇灌注C10砼填充預(yù)處理法。
3.2方案實(shí)施要點(diǎn)
（1）考慮到回旋鉆操作麻煩，不能及時(shí)處理溶洞，擬采用JK-15型沖擊鉆機(jī)成孔，配備3.0m直徑鉆頭。（2）在鉆孔順序的選擇時(shí)，首先應(yīng)選擇未勘測出溶洞的孔位開鉆，以最大程度地降低危險(xiǎn)，并可有效的阻斷各溶洞間的貫通。對(duì)于其中的特大型溶洞，應(yīng)放在最后處理。另外為確保平臺(tái)安全度汛，優(yōu)先上游側(cè)成樁。（3）在鉆進(jìn)中應(yīng)時(shí)刻關(guān)注護(hù)筒內(nèi)液面變化，防止鉆進(jìn)過程中碰到融隙發(fā)生漏漿塌孔的危險(xiǎn)。一旦發(fā)現(xiàn)護(hù)筒內(nèi)的漿液面下降，須迅速采取措施，補(bǔ)充漿液。現(xiàn)場配備兩臺(tái)60m3/h的給水泵，可隨時(shí)為護(hù)筒內(nèi)補(bǔ)充漿液。按照上述布置每小時(shí)可往孔內(nèi)補(bǔ)漿120m3，沖擊鉆沖孔泥漿比重大，可同時(shí)往里面補(bǔ)水，即每小時(shí)補(bǔ)給量至少達(dá)到120m3，可防止泥漿面突然下降。（4）對(duì)于1~3m的中小型溶洞，擬采用拋填片石粘土筑壁法。巖中鉆進(jìn)時(shí)必須控制鉆進(jìn)速度，正常地段沖程控制在3m以內(nèi)，在擊破溶洞前50cm位置處，或處理溶洞時(shí)改用0.5～0.8m小沖程，防止卡鉆。當(dāng)相鄰樁發(fā)現(xiàn)溶洞存在時(shí)（相鄰樁基未處理），在同一標(biāo)高位置放慢進(jìn)尺，加強(qiáng)觀察，防止溶洞貫穿。一旦溶洞擊穿，須在第一時(shí)間往護(hù)筒內(nèi)補(bǔ)漿，并根據(jù)實(shí)際情況拋填粘土和塊石。由于事先在兩個(gè)墩子的支棧橋上儲(chǔ)備有充足的黃土、塊石和水泥，并且起重設(shè)備履帶吊、浮吊、裝載機(jī)24小時(shí)待命。所有溶洞都得到了及時(shí)妥善的處理。
